上保护层开采冲击地压成因与防治技术研究

摘要

我国煤矿地域分布辽阔、赋存条件复杂，受多煤层赋存条件影响，保护层开采已成为防治冲击地压发生的关键所在。我国对下保护层开采技术研究较多，在卸压原理、应力场分布、冲击地压防治等方面取得一定成果。但受现实条件限定，采用上保护层开始时，上保护层应力场展布、应力集中状况与下保护层有所不同，因而探究上保护层开采冲击地压的成因与冲击地压防治措施对上保护层开采具有重大意义。
　　本文以良庄煤矿3213、3214上保护层工作面为工程背景，首先分析了上保护层开采卸压原理，根据被保护层受力状态，利用卸压保护准则对卸压范围进行了划分，分析了卸压区的影响因素及确定卸压区的方法;其次从支承压力分布状态及煤柱应力集中情况对上保护层开采冲击地压成因进行研究，分析了上保护层集中应力影响下被保护层工作面采掘期间冲击地压发生机理;通过理论模型建立，数值模拟方法，阐述了上保护层应力场及遗留煤柱应力场的分布规律;在冲击地压防治技术研究方面，基于集中应力影响下冲击地压的成因分析和数值模拟结果，通过卸压判定准则确定了巷道合理布置、对煤柱进行卸压处理、采用局部解危措施，使被保护层工作面安全避开应力集中，降低了被保护层的冲击危险性。被保护层3413、3414工作面的安全开采为相似条件下上保护层开采提供了理论指导与技术支持。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容及方法

2 工程概况

2．1 上保护层工作面概况

2．2 被保护层工作面概况

3 上保护层卸压理论与冲击地压成因研究

3．1 上保护层卸压理论

3．2 上保护层开采冲击地压成因研究

3．3 本章小结

4 底板应力计算及应力场展布数值模拟研究

4．1 保护层底板应力计算

4．2 保护层采动应力场展布数值模拟

4．3 不同宽度窄煤柱应力场展布数值模拟

4．4 本章小节

5 上保护层开采冲击地压防治技术研究

5．1 巷道合理布置与支护

5．2 遗留煤柱区域卸压

5．3 上保护层开采冲击地压局部解危措施

5．4 本章小结

6 工程实践

6．1 保护范围确定

6．2 冲击危险区域划分

6．3 冲击地压防治措施

6．4 不同区域卸压效果监测

7 主要结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果