深部高瓦斯煤层冲击地压预测防治技术研究

摘要

随着矿井煤层开采深度的增加以及开采强度的扩大,采场高应力所导致的冲击地压对煤矿安全生产的威胁日趋严重。而复杂环境下深部开采煤层冲击地压更加难以预测和防治。本文采用理论分析方法研究动压现象的影响因素及其成因,研究发现主要影响因素为采深、坚硬顶板和瓦斯。采用综合指数法对矿井的冲击危险性进行了评价,结果表明采深超过700m的采区都具有中等冲击危险性,且采场越深,冲击危险性越大。
　　分析了瓦斯对煤层冲击倾向性的影响:随着煤层瓦斯含量增加,瓦斯压力增大,煤层越容易发生冲击地压。说明了高瓦斯煤层冲击地压发生的机理,探讨了冲击地压和煤与瓦斯突出诱发转化机制和转化条件及其发生发展过程。
　　采用岩石失稳过程分析软件(RFPA)对巷道围岩不同埋深条件及不同瓦斯压力进行数值模拟分析。模拟结果表明,随着采深和瓦斯压力的增大,煤层冲击危险性增加,更易发生冲击地压。
　　对冲击地压的分级预测预报技术做了简单的介绍,并针对平煤十一矿的地质条件和开采技术,提出并实施了有针对性的分级预测预报技术,即采用SOS微震监测法、数值模拟分析法和钻屑法(钻孔瓦斯涌出初速度法)相结合的分级预测预报技术预测预报冲击地压,最后提出了对冲击危险区域进行煤体松动爆破、前探卸压和煤层注水三种治理方法。

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1 绪论

1.1 问题的提出和研究意义

1.2 国内外冲击地压研究现状

1.3 研究的主要内容和方法

2 平煤十一矿冲击地压现象概述

2.1 矿井概况

2.2 工作面接续情况

2.3 冲击地压现象

2.4 冲击地压现象分析

3 冲击地压动压现象理论分析

3.1 己 16-1722161工作面概况

3.2 深部冲击地压成因分析

3.3 冲击地压危险性分析

3.4 高瓦斯煤层冲击地压的发生机理

3.5 冲击地压动力灾害的防治机理

3.6 本章小结

4 巷道围岩破裂过程数值模拟分析

4.1 RFPA简介

4.2 数值模拟计算模型

4.3 不同采深状态下围岩破坏过程

4.4 不同瓦斯压力状态下围岩破坏过程

4.5 本章小结

5 冲击地压的预测防治

5.1 冲击地压的分级预测预报技术

5.2 平煤十一矿分级预测预报冲击地压

5.3 重点防治区域冲击地压的治理方法

5.4 本章小结

6 主要结论

参考文献

作者简历

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