基于FLAC的冲击地压数值模拟及其危险性预测方法研究

摘要

煤炭是我国最主要的能源，随着煤炭开采量和矿井开采深度的增加，冲击地压事故呈多发态势，造成了严重的人员伤亡和经济损失。冲击地压的发生机理是极为复杂的，至今尚未形成公认的理论，而且其预测技术上也有较大改进空间，因此，对煤矿冲击地压的影响因素及预测方法进行研究具有重要的现实意义。
　　 本文以掘进巷道的冲击地压动力灾害为研究对象，结合老虎台矿的现场实际情况，进行了拉格朗日差分模拟。建立了多个冲击地压数值模型，研究了巷道掘进对应力应变的影响，并通过对比模型的模拟，分析了开采深度、支护条件及顶底板岩性等对煤矿冲击地压的影响，总结了巷道掘进时不同煤岩体的应力集中情况及应变变化规律，分析了冲击地压发生的可能性。
　　 根据83002＃综放面试验区工程实际，结合数值模拟结果及现场监测数据，研究了冲击地压电磁辐射预测方法。对电磁辐射的强度进行模糊模式识别，建立了数学模型，确定了老虎台矿工作面电磁辐射强度最大值的隶属度曲线及回归曲线，根据各回归曲线公式确定了老虎台矿煤层电磁辐射强度最大值Emax预测预报的临界值，为煤矿冲击地压的预测预报提供理论依据。