急倾斜特厚煤层深部巷道动力失稳控制研究

摘要

新疆大洪沟煤矿开采急倾斜特厚煤层,采用水平分段综采放顶煤的开采方法,随着开采深度的增加,频发巷道煤岩动力失稳灾害,严重威胁到了矿井的安全高效开采。为此,针对急倾斜特厚煤层巷道动力失稳控制的研究,对保证急倾斜特厚煤层的安全高效开采具有重要的意义。
　　本文以大洪沟煤矿+501水平回采巷道的掘进为工程背景,采用现场工程地质调查、岩石力学试验、现场监测和理论分析等方法,研究了急倾斜特厚煤层巷道动力失稳发生的影响因素,对有发生动力失稳可能的掘进巷道围岩局部化变形特征进行了监测分析,提出了动力失稳控制技术措施。在岩石力学实验方面,煤岩体物理力学性质是动力失稳破坏的重要原因,大洪沟煤矿+501水平B3+6煤层煤岩体硬度大、储能高,具有发生动力失稳破坏的条件;在现场监测方面,对煤岩体动力失稳过程中的局部化特征进行综合监测与分析,为动力失稳灾害的预测提供了参数依据;在理论分析方面,得出了急倾斜特厚煤层巷道动力失稳灾害的发生,是其特殊的地质结构特征、开采技术条件造成巷道围岩高度的应力集中与煤岩体的物理力学性质耦合的结果,并确定了巷道发生动力失稳破坏的危险区域,提出了以转移煤岩体内高应力以降低应力集中系数为策略的控制措施。
　　本研究对急倾斜煤层深部巷道动力失稳控制具有指导意义,同时也为类似赋存条件矿井的特厚煤层开采动力失稳预测与控制具有借鉴作用。

目录

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1绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4技术路线

2 地质及开采技术条件

2.1矿井地质特征

2.2开采技术条件

2.3现场复杂工程环境巷道动力破坏特征

2.4本章小结

3巷道动力失稳影响因素分析

3.1概述

3.2地质条件的影响

3.4煤岩物理力学性质的影响

3.5本章小结

4 煤岩体动力失稳特征的现场监测

4.1现场声发射监测

4.2煤岩变形局部化特征现场监测分析

5 煤岩动力失稳控制技术及实践

5.1概述

5.2控制类型

5.3预先控制措施

5.4动力失稳现场监测预警方案

5.5现场控制措施

5.4本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附 录