赵各庄矿深部不等宽煤柱采场冲击地压显现特征及防控

发布时间：2023-05-06 17:36

　　本文采用以理论分析、力学分析、数值模拟计算和现场应用为主的研究方法,以赵各庄矿十四水平首采工作面为研究背景,对深部不等宽煤柱工作面冲击地压机理、不等宽煤柱冲击显现特征、基于软弱结构的冲击地压防控机理和防控技术进行了研究。通过分析4137西上工作面不等宽煤柱的力学特征及采空侧压对工作面的动静态影响,建立了该工作面的冲击地压力学模型,揭示了深部不等宽煤柱条件下的冲击地压机理。在煤层和顶底板三硬大结构中,顶底板岩层硬度越大,发生煤层型冲击破坏时,顶底板瞬间释放参与煤层冲击的能量越大;煤层和顶底板两硬一软结构模型中发生冲击情况下,软弱结构的存在和无冲击破坏能够耗散系统的部分能量,软弱结构的无冲击破坏一方面提高了发生冲击地压的初始应力,另一方面减少了冲击地压发生时瞬时释放的能量值;放顶煤开采过程厚煤层中放顶和下软结构均能逐渐释放和耗散能量,从而消除采场回采过程中煤壁及其附近顺槽的冲击危险性。采用理论分析和数值模拟手段,研究了煤柱变形破坏全过程,得到了不等宽煤柱采场的冲击地压显现特征。在静、动压作用下,煤柱上应力集中程度和冲击地压危险性高,且与煤柱宽度具有高度相关性。针对首采工作面具体条件,提出了...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
2 工程概况
    2.1 矿井地应力实测
    2.2 工作面位置
    2.3 煤层及顶底板情况
    2.4 工作面地质构造情况
    2.5 其他地质概况
3 不等宽煤柱采场冲击地压机理
    3.1 冲击地压影响因素
    3.2 不等宽煤柱冲击地压发生机理
    3.3 基于12煤层及顶底板力学特征的冲击机理
    3.4 本章小结
4 不等宽煤柱采场冲击地压显现特征
    4.1 不等宽煤柱应力分布特征与稳定性
    4.2 工作面超前支承压力分布规律
    4.3 不同宽度煤柱冲击显现特征
    4.4 本章小结
5 基于软弱结构的不等宽煤柱采场冲击地压防控技术
    5.1 软弱结构防冲机理分析
    5.2 基于“L”形软弱结构的不等宽煤柱防冲技术
    5.3 基于“I”形软弱结构的工作面防冲技术
    5.4 软弱结构合理参数的确定
    5.5 本章小结
6 现场研究与应用
    6.1 工作面冲击危险性评价
    6.2 工作面冲击地压防控技术
    6.3 解危效果检验
7 主要结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果



本文编号：3809331