阜新矿区瓦斯煤层冲击地压监测与防治方法研究

摘要

冲击地压是采矿诱发的矿井地震，是矿井的一大自然灾害，是指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失稳破坏时，释放出很大能量而引起的以猛烈震动和爆发式破坏为特征的矿山动力现象。在冲击地压的监测与防治研究中，有关瓦斯对煤层冲击地压发生作用和影响的研究尚存在许多不足。阜新矿区五龙矿、王营矿、孙家湾矿和海州立井发生冲击地压的煤层均含大量瓦斯，属瓦斯煤层。本文以阜新矿区冲击地压为工程背景，总结阜新矿区冲击地压的特点，研究瓦斯煤层冲击地压的发生机理，并对群发冲击地压机理进行了简单探讨；在此基础上对目前常用的冲击地压监测方法进行对比分析，重点对钻屑法进行深入的理论分析，通过理论分析确定了考虑瓦斯作用和影响的钻屑量危险指标，并通过在阜新矿区各矿的实际应用进行了验证；对目前常用的防治冲击地压方法进行了对比分析，重点对煤层注水防治瓦斯煤层冲击地压的机理进行了深入研究，建立了瓦斯煤层注水防治冲击地压的水-气驱替理论，在此理论的指导下，分析了阜新矿区各矿煤层注水防治冲击地压的可行性，并对瓦斯煤层注水的实际效果进行了检验；在综合考虑阜新矿区各矿地质条件和瓦斯影响的情况下，建立了阜新矿区瓦斯煤层冲击地压监测与防治方案。

目录

文摘

英文文摘

1综述

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状综述

1.3本文主要研究内容

1.4研究方法与技术路线

1.5论文的创新点

2阜新矿区瓦斯煤层冲击地压的特点

2.1五龙矿冲击地压的基本情况

2.1.1五龙矿的地质概况

2.1.2五龙矿冲击地压发生情况

2.1.3五龙矿典型冲击地压事故分析

2.2王营矿冲击地压的基本情况

2.2.1王营矿地质概况

2.2.2王营矿冲击地压发生情况

2.3孙家湾矿冲击地压的基本情况

2.3.1孙家湾矿地质概况

2.3.2孙家湾矿冲击地压发生情况

2.4海州立井冲击地压的基本情况

2.4.1海州立井地质概况

2.4.2海州立井冲击地压发生情况

2.4.3海州立井典型冲击地压事故分析

2.5阜新矿区瓦斯煤层冲击地压的特点

2.6本章小结

3瓦斯煤层冲击地压发生机理

3.1冲击地压的强度分级

3.1.1冲击地压强度的分级方式

3.1.2冲击地压强度分级

3.1.3冲击地压分类与分级的统一性

3.2瓦斯煤层冲击地压发生机理

3.2.1冲击地压基本类型及诱发原因

3.2.2冲击地压发生条件及特点

3.2.3瓦斯煤层冲击地压发生机理

3.3冲击地压发生后的瓦斯涌出机理

3.3.1冲击地压发生后的瓦斯涌出现象

3.3.2瓦斯煤层冲击地压发生后的瓦斯涌出机理

3.4群发冲击地压的机理分析

3.5本章小结

4瓦斯煤层冲击地压监测方法

4.1冲击地压的预测

4.2冲击地压的监检测

4.3阜新矿区冲击地压危险区域划分

4.4钻屑法的理论研究

4.4.1钻屑法的研究现状

4.4.2考虑煤的软化特性和细观损伤机制的钻屑量指标

4.4.3考虑瓦斯影响时的钻屑量指标

4.5钻屑法的应用研究

4.5.1冲击危险检测指标的确定

4.5.2冲击地压危险的鉴别

4.5.3钻屑法的应用步骤

4.5.4钻屑法的实际应用

4.6本章小结

5瓦斯煤层冲击地压防治措施

5.1冲击地压防治方法综述

5.2煤层注水防治冲击地压机理分析

5.3瓦斯煤层注水过程水—气驱替理论

5.4阜新矿区瓦斯煤层注水的可行性研究

5.4.1煤层注水难易程度的指标

5.4.2影响煤层注水难易程度的因素

5.4.3影响煤层注水难易程度的煤样物理力学参数测定

5.5煤层注水工艺

5.6阜新矿区煤层注水实际效果

5.6.1五龙矿煤层注水的实际应用

5.6.2王营矿煤层注水的实际应用

5.7五龙矿爆破卸压的实际应用

5.8阜新矿区瓦斯煤层冲击地压防治方案

5.8.1防治冲击地压总体措施

5.8.2防治冲击地压具体措施

5.8.3冲击地压后瓦斯涌出的防治措施

5.9本章小结

6结论

7致谢

参考文献