工作面上覆巨厚岩浆岩运动特征及冲击危险性研究

摘要

国内外煤层开采中，厚层坚硬顶板的工程问题可见很多，但绝大多数是沉积岩，大面积厚层岩浆岩顶板采矿工程问题所见不多，煤层上覆岩层分层侵入巨厚岩浆岩的情况就更为少见。岩浆岩由于其强度高，完整性好，岩层内裂隙发育较少导致岩浆岩的破断运移不同于其他岩性的岩层，再加之其赋存位置较高、厚度大等特点使岩浆岩的整体破断时所释放能量较大，影响工作面的安全回采。因此研究了解岩浆岩的破断运移规律对于采取有效的安全措施具有很大的指导意义，也为岩浆岩下开采的技术改进提供了理论依据。
　　论文以淮北集团杨柳煤矿1061工作面上覆巨厚岩浆岩为研究对象，通过理论分析和UDEC数值模拟相结合的方法，对工作面上覆两层岩浆岩的初次和周期破断规律进行了计算分析和研究。得出如下结果:随着岩浆岩赋存高度的增加其极限稳定跨距也随之增加，岩浆岩初次破断的破断步距也加大;上层岩浆岩的破断受下层岩浆岩的影响，当随着下层岩浆岩厚度不断增大时，上层岩浆岩由破断逐渐变为不破断;如果岩浆岩距离煤层较近但其厚度很大与岩浆岩距离煤层较远但厚度较小，两种情况下的岩浆岩破断规律具有相似性。
　　利用综合指数评价、经验类比分析等冲击危险性评价方法对1061工作面回采期间的冲击危险性进行了综合分析和评价，划分了1061工作面的冲击危险区。
　　针对1061工作面的冲击危险性评价结果，制定了综合的防治方案，其中包括大直径钻孔泄压、煤层注水、煤体卸压爆破和顶板深孔爆破。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 巨厚岩浆岩下开采国内外研究现状

1．3 主要研究内容和方法

2 工程地质概况

2．1 地质情况

2．2 工作面上覆岩浆岩赋存情况

2．3 岩浆岩顶板岩层物理力学性质

3 高位岩浆岩破断的力学分析

3．1 上覆巨厚岩浆岩力学模型建立

3．2 岩浆岩破断步距的计算

3．3 岩浆岩破断后能量释放及传递

3．4 本章小结

4 巨厚岩浆岩破坏过程数值模拟分析

4．1 模型的建立

4．2 力学模型与参数

4．3 岩浆岩沿工作面倾向的数值模拟分析

4．4 岩浆岩沿工作面走向的数值模拟分析

4．5 本章小结

5 工作面冲击地压危险性评价及危险区划分

5．1 工作面冲击危险性综合指数评价

5．2 冲击危险的经验类比分析

5．3 冲击危险区域划分

5．4 冲击危险性评价结论

6 工作面冲击危险防治方案

6．1 冲击地压治理措施

6．2 冲击地压治理措施效果检验

7 主要结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表文章