唐口矿千米深井工作面冲击地压预测与防治技术

发布时间：2020-10-31 10:41

　　 冲击地压是影响矿井安全生产的一项灾害,随着矿井采掘面的逐渐加深,煤岩体集聚的能量更多,冲击地压危害更加严重,因此研究深部矿井冲击地压的发生机理、影响因素、预测及防治具有重大意义。本文以唐口矿千米深井4302工作面为研究背景,综合运用力学实验、理论分析、模型预测、数值模拟及现场实测等方法对工作面煤岩层冲击危险性、采掘过程中力学演化、冲击地压监测防治技术进行深入研究。对采集的4302工作面煤岩层样本进行力学实验分析得到力学参数,结合冲击倾向性理论,用动态破坏时间、冲击能量指数、弹性能量指数和单轴抗压强度四个指标分析煤层冲击倾向性;用岩层弯曲能量指数判别顶底板岩层冲击倾向性。优化对煤层冲击倾向性判定,建立了 Fisher判别法模型,搜集类似矿井煤样数据对Fisher模型训练,得出Fisher判别函数,将训练数据带入函数验证,将分类函数运用到4302工作面判别煤样所属冲击危险性类别。数值模拟分析4302工作面掘进及回采期间应力大小及范围,结合工作面地质资料及煤岩力学性质从水平视图及垂直视图综合分析应力扰动情况。对理论分析及数值模拟查找出的应力集中区域提出冲击地压监测预警及防治技术,并用微震事件验证查找出冲击危险区的准确性。
【学位单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD324
【部分图文】：

山东科技大学硕士学位论文?ｍ＿??得出Ｆｉｓｈｅｒ判别函数，将训练样本回代对函数进行验证，在保证准确率的前提??下将４３０２工作面的５组煤样数据分别带入模型，判定煤层冲击倾向性。??（３）基于４３０２工作面地质条件建立数值模拟模型，观察采掘过程中应力??演化过程，结合３?±煤单轴抗压强度查找应力集中危险区，重点观察掘进期间起??坡前及起坡后应力变化情况，回采期间俯采阶段随着采深增加应力演化情况，??及回采到４４０?ｍ进入平采段的上下端头三角区域应力情况＾??（４）综合分析煤岩冲击倾向性，结合冲击地压影响因素及数值模拟应力分??析查找出冲击危险区域，提出工作面冲击危险区的监测及防治措施。??１．３．２技术路线??本文的技术路线图如图１．２所示。??唐口矿千米深井冲击地压预测及防治??

４３０２工作面煤岩层进行力学煤块，具体要求：（１）尺寸在３布较少；（３）选取后立刻装入工作面直接顶泥岩、老顶细砂取样要求：（１）取样地点五顶板条件较好，没有出现掘进小对４３０２工作面生产造成的影用坑道钻机钻取，钻机如图２．１９００?ｍｍ，岩芯筒直径７３?ｍｍ，分，岩芯直径不小于７０．０?ｍｍ，，送到实验室，以便进行煤岩样

ＳＣ?２００自动取芯机?ＳＣＭ?２００双端面磨平机??图２．２煤岩试样加工设备??Ｆｉｇ?２．２?Ｃｏａｌ?ｒｏｃｋ?ｓａｍｐｌｅ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??■?，?＇遍?＇册??－ｉ??图２．３?４３０２工作面３上煤层煤样及岩样??Ｆｉｇ?２．３?４３０２?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｆａｃｅ?ｕｐｐｅｒ?３?ｃｏａｌ?ｓｅａｍ?ｃｏａｌ?ｓａｍｐｌｅ?ａｎｄ?ｒｏｃｋ?ｓａｍｐｌｅｓ??２．２．３煤岩样物理力学实验方法及结果??（丨）煤岩样物理力学实验方法??煤岩密度的计算，首先根据煤体形状算出体积，选用Ｌ．Ｐ?３１０２型电子天平??称出质量，通过计算得出密度值。单轴抗压实验、劈裂实验及煤岩抗剪实验选??用ＷＥＰ－６００微机控制屏显万能实验机，ＷＥＰ－６００微机控制屏显万能实验机如??１３??
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本文编号：2863835