急倾斜特厚煤层水平分层开采巷道冲击地压成因与防治技术研究

合集下载

采煤工作面过地质构造带期间冲击地压防治技术研究

随采深增加冲击地压对矿井生产影响更为显著，特别是中东部的山东、河南等煤炭生产区，冲击地压影响更为突出[1]。

众多的研究学者对冲击地压预测预警、发生机理以及防治技术等展开研究，并取得较为丰硕的研究成果[2]。

众多的研究成果表明，当井下采掘作业面回采推进过地质构造时更容易发生冲击地压，主要原因是构造应力、采动应力等叠加以及开采扰动导致[3-6]。

文中以11306综采工作面过断层构造为工程实例，对采取的冲击地压预警以及防治措施进行阐述，现场应用后实现了采面安全回采。

1工程概况山西某矿11306综采工作面受到区域地质构造影响布置不规则，采面东侧、西侧分别为11308采空区以及井田边界煤柱，南侧、北侧分别为实体煤以及采空区。

11306综采工作面开采的11号煤层赋存稳定，煤层倾角介于7°~18°（平均10°），厚度平均4.2m，煤体中部夹杂有2~4层矸石，矸石总厚度为300~900mm，煤质为气肥煤。

11306综采工作面设计推进长度690m，分三段开采，采面斜长分别为190m、220m以及235m。

根据回采巷道揭露岩层情况并结合现有的地质资料显示，11306综采工作面回采范围内发育有多个断层，其中DF11（H=2.5~4.3m，136°∠59°）、DF13（H= 0.9~5.1m，163°∠63°）对采面回采影响较为明显。

2采面冲击地压危险性分析1）11号煤层顶板岩层坚硬。

11号煤层覆岩中存在有坚硬的灰岩，与煤层垂直距离约为230m，该层坚硬灰岩厚度平均达到225m。

11号煤层开采形成大面积采空区，顶板坚硬灰岩形成悬顶并集聚大量的弹性能。

顶板集聚的弹性能释放后会导致采面大面积来压严重时出现严重的冲击地压问题。

2）采面埋深大。

11306综采工作面开采深度平均超过620m，同时受到邻近的采空区影响，采面煤岩体中应力出现不同程度集中，同时应力集中分布不均衡。

急倾斜特厚高岩墙诱发冲击地压机理及防治措施

（１．中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京１０００８３；２．中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京１０００８３）
摘要：针对乌东煤矿南采区急倾斜煤层特殊赋存形式和开采方式，建立了诱发冲击地压的“ 悬臂
ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＢｅＯｉｎｇ），Ｂｅｉｉｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｂｅａｍｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｉｎｄｕｃｅｓｔｈｅｒｏｃｋｂｕｒｓｔｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｅｓｐｅｃｉａｌｍｏｄｅｏｆｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｅｅｐｓｅａｍａｎｄｍｉｎｉｎｇｗａｙ．Ｔｈｅｎａｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｇｙｉｎｓｉｄｅｔｈｅｍｉｄｄｌｅｒｏｃｋｗａｌｌｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｃｕｂｅｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｂｅｎｄｉｎｇｌｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙ — ｓａｖｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｃａｎｂｅｃｈａｎｇｅｄｂｙｔｈｅｄｅｅｐｈｏｌｅｂｌａｓｔｉｎｇｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄａｔｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ＋５ＯＯ～＋７３６ｍａｌｏｎｇｔｈｅｒｏｃｋｗａｌ１．ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｒｏｃｋｂｕｒｓｔｔｅｎｄｅｎｃｙｗｉｌｌｒｅｄｕｃｅｂｙｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｗａｔｅｒｐｏｕｒｉｎｇａｎｄｄｅｅｐｈｏｌｅｂｌａｓｔｉｎｇａｔｒａｎｇｅｏｆ＋４７５～＋５ｌ５ｍ．Ａｔｌａｓｔ，ｉｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｉｓｓｅｒｉｅｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｓｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｉｓｋｏｆｒｏｃｋｂｕｒｓｔｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ

煤矿冲击地压产生原因及防治措施

煤矿冲击地压产生原因及防治措施【摘要】冲击地压是矿山开采中发生的煤岩动力现象，是威胁煤矿安全生产的严重灾害之一。

这种动力灾害通常是在煤岩力学系统达到极限强度时，聚积在煤岩体中的弹性能量以突然、急剧、猛烈的形式释放，在井巷发生爆炸性事故，造成煤岩体振动和破坏，动力将煤岩抛向井巷，同时发生强烈声响，造成设备、井巷的破坏，人员的伤亡等。

冲击地压可能还会引发其它矿井灾害，尤其是瓦斯煤尘爆炸、火灾以及水灾，破坏通风系统，严重时造成地面震动和建筑物损坏等。

【关键词】冲击地压；防治措施1.冲击地压具有以下明显的显现特征（1）突发性没有明显的宏观前兆而突然发生，过程短暂（持续几秒到几十秒），难以事先准确确定发生时间、地点和强度。

（2）瞬时震动性过程急剧而短暂，伴有巨大声响和强烈震动，重型设备被移动，人员被弹起摔倒，震动范围可达几千米甚至几十千米，地面有震感，但震动持续时间一般不超过几十秒。

（3）巨大破坏性顶板可能瞬间明显下沉，但一般不冒落；底板可能突然开裂鼓起甚至接顶；常有大量煤块甚至上百立方米的煤体突然破碎从煤壁抛出，堵塞巷道，损坏设备。

造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失。

（4）复杂性在自然地质条件上，除褐煤以外的各种煤种都记录到冲击现象，采深从200～1000m，地质构造从简单到复杂，煤层从薄到厚，倾角从水平到急斜，顶板包括砂岩、灰岩、油母页岩等都发生过冲击地压。

七煤集团公司桃山矿2005年5月13日发生第一次冲击地压，随着煤层开采深度的增加，冲击地压发生频繁。

冲击地压现已成为七煤集团制约生产的重大安全隐患之一。

2.采区工作面地质条件概况桃山煤矿三水平一采区位于井田中部偏东，采区走向长约1800～1900m，倾斜长约2000m，采区面积约3.6km2。

可采煤层分别为85层、90层、95层。

一采区首采煤层为85煤层，煤层厚度0.65～0.92米，平均厚度0.8m，85煤层顶板以中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，直接顶为灰白色粉砂岩，厚度0-7m，坚固性系数f值为4～6。

上保护层开采冲击地压成因与防治技术研究的开题报告

上保护层开采冲击地压成因与防治技术研究的开题
报告
一、选题背景与意义
随着煤炭工业的发展和煤层深度加深，煤矿开采过程中的地压危害
加剧。

尤其是在上保护层开采过程中，受到地面、地下水位变化和煤矿
开采等因素的影响，地压成因变得更加复杂，对安全生产和经济效益产
生了严重的影响。

因此，开展上保护层开采冲击地压成因与防治技术研究，对研究矿山地压规律、保障煤矿生产和员工安全具有重要意义。

二、研究内容
1、上保护层开采冲击地压成因分析
2、上保护层开采冲击地压诱发机理研究
3、上保护层开采冲击地压预测与监测技术研究
4、上保护层开采冲击地压防治技术研究
三、研究方法
1、野外调查法：采用探井、观测孔等方法进行现场野外调查，获取采动地压变形特征和变化规律等数据资料。

2、数值模拟法：采用FLAC3D对采动区域进行模拟及地压演化过程的数值模拟，结合实际监测数据进行对比分析，从而验证数值模拟结果。

3、实验室试验法：通过分析上保护层岩石物理性质及其力学行为参数，进行室内物理试验，研究上保护层开采过程中地压变形及其成因。

四、预期目标
1、探究上保护层开采冲击地压成因及其变化规律。

2、揭示上保护层开采冲击地压诱发机理和数值模拟规律。

3、研究上保护层开采冲击地压预测与监测技术手段。

4、探讨上保护层开采冲击地压的综合防治技术，为科学合理布置防治措施提供科学依据。

大采深厚煤层复杂条件下冲击地压防治技术

大采深厚煤层复杂条件下冲击地压防治技术1 前言煤矿冲击地压是指在开采过程中大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的巨大能量，产生破坏，与其他开采过程中出现的灾害相比，冲击地压具有更大的破坏性和危险性，并且为没有明显的灾害预兆，具有突发性和偶然性。

对冲击地压产生的原因分析就显得尤为重要，提出有效的预防措施也同样变得极具现实意义。

2 冲击地压及其破坏机理冲击地压又称岩爆，是煤矿开采过程中高压力条件下巷道和采煤工作面周围煤岩体变形能的释放，导致煤岩体突然破坏、坍塌或抛掷。

巨大的声音和岩石振动经常导致支撑倒塌，巷道拥堵和人员伤亡，对安全生产构成巨大威胁。

冲击地压的特征是突然性，瞬态振动，巨大的破坏性和复杂性。

当煤和岩石受采矿影响时，局部压力状态从原始压力状态变为二维或一维状态，巷道或工作面周围的压力将减小，煤体逐渐变脆，内部结构被打破。

此时，煤岩体由于内部损坏而具有弱表面，煤和岩体中积累的能量高度集中在这些弱表面上，压力从平衡到动态发展。

一旦受到干扰，平衡就会被破坏，积累的能量被释放，煤和岩石的破碎造成冲击压力事故。

目前，对冲击地压机理的认识主要包括：强度理论、能量理论、冲击趋势理论、刚度理论、冲击岩压力不稳定理论和“三因素”理论。

3 冲击地压发生的条件对地面压力影响的外部原因是高压力条件，地压是强弹性势能的积累。

内部原因是煤体可以储存能量并在其受压后立即释放。

3.1 煤层冲击倾向性大多数影响地面压力的煤层都有撞击的倾向，但某些煤层中没有撞击倾向也会受到冲击压力。

煤岩的影响趋势受煤岩结构、地质异常条件、煤岩压力状态和开采影响等因素的影响。

3.2 断层和褶曲导致地面压力发生变化的另一个主要地质因素是地质构造，例如断层和褶皱。

冲击地压发生受倾斜轴线的影响，特别是构造带、断裂带、煤层倾角带、煤层褶皱和构造压力带的影响。

不同类型的断层也与冲击地压的发生有关。

地质构造控制的冲击地压分为加压和减压两种类型。

当工作面发生反向故障时，工作面受压，容易产生较强的地面压力；当表面超过正常值时，它被减压并且没有冲击压力。

防治煤矿冲击地压细则

防治煤矿冲击地压细则煤矿冲击地压是一种不安全严重的地质祸害，其重要特征是巨大的地应力变化，会导致矿井地质体破坏，发生矿震、煤与岩石混合、支护破坏等意外事故。

为了避开煤矿冲击地压事故的发生，煤矿企业必需实行一系列的防范措施。

本文将从煤矿冲击地压的定义、成因、掌控原则及防治细则等方面阐述和分析，以期提高煤矿企业的防备和整治水平。

1.煤矿冲击地压的定义冲击地压是指煤矿开采过程中,地质体受到应力状态变化超出其承受本领而发生破坏,造成地面过度下沉或运动的现象。

冲击地压是由于煤层结构破坏、节理发育、地质应力松弛、矿井支护措施不精等造成的。

2.煤矿冲击地压的成因（1）地质条件：地质构造发育。

巨大的扭曲形变使其内部形成大量应力集中区域。

应力集中的地区矿井中的岩石和煤层简单发生失稳。

（2）煤层条件：煤层构造变化、异形厚煤层、厚煤大跨度、低透水性煤层等。

（3）矿井条件：开拓方法、掘进方式、采空区等因素，如房柱法开采后板达不到要求、碎裂带过大、掘进速度过快，采空区支架护理精度不够高。

（4）工艺条件：采煤的机具、方法、路线、采区进退方式、煤柱等。

3.煤矿冲击地压的掌控原则（1）理论讨论把握：加深对冲击地压形成的基本机理、形成特征及其规律的认得和讨论。

（2）现场监测: 适用于现场地质构造和煤层结构的特点，采纳现代监测技术和仪器设备，开展冲击地压实时监测，为矿山安全生产供给数据支撑。

（3）安全管理：加强对支架、颚架、液压支架、锚杆等地质施工设备的日常维护、保养和管理。

对采算等方面加强技术管理培训。

（4）防治技术：采纳措施包括减小采煤速度、更改煤柱大小、缩短工作面长度等。

加强支架、岩层掌控、采煤机选择与布置等。

4.防治煤矿冲击地压的细则（1）把握矿井地质特征：首先，煤矿企业必需清楚了解矿井地质特点，通过工程地质调查和行业把握煤层结构特点以及地质条件，把握曲度变化、煤层岩层接触变化、有无炭层岩层滑动变形、煤层构造变化、水文地质情况、临水地质情况等。

特厚煤层开拓巷道采掘扰动区域防冲技术实践

特厚煤层开拓巷道采掘扰动区域防冲技术实践摘要：根据《防治煤矿冲击地压细则》第二十八条规定：开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层中，永久硐室不得布置在冲击地压煤层中。

开拓巷道、永久硐室布置达不到以上要求且不具备重新布置条件时，需进行安全性论证，在采取加强防冲综合措施，确认冲击危险监测指标小于临界值后方可继续使用，且必须加强监测。

煤矿井下布置在煤层中的开拓巷道大多存在冲击危险，坚硬的顶底板对煤体的夹持作用，会造成能量积聚，若巷道系统某一部分出现明显的变形破坏，则积聚的能量可能会缓慢释放，从而发生冲击危险。

关键词：开拓巷道；冲击地压；卸压解危引言煤矿冲击地压又称岩爆，是指矿井巷道或工作面周围岩体，在其力学平衡状态破坏时，由于弹性变形势能的瞬时释放而突然产生的一种急剧、猛烈破坏的动力现象，是一种特殊矿压显现。

冲击地压发生原因复杂，影响因素多，提前预防冲击地压对巷道围岩稳定性的破坏已成为矿产资源开采过程中一个急需解决的最关键、最棘手的问题。

砚北煤矿主要灾害就是冲击地压，科学防治才是最有效的解决途径。

矿井先后引进了微震监测系统、地音监测系统、煤岩应力监测、PASAT-M便携式冲击危险源CT探测等监测技术等先进的冲击地压监控、预测预报系统，科学编制防冲设计和防冲专项措施，采用分区管理、主次有序、精准防治，防消结合、重点加强的防治方法，在应力集中区实行强化卸压，采取多次反复卸压，直至消除冲击危险。

一、基本概况砚北煤矿煤5层冲击倾向性鉴定，煤5层具有强冲击倾向性，顶、底板具有弱冲击倾向性，根据冲击危险性评价结果，煤5层总体上具有中等冲击危险性，砚北煤矿煤5层属于冲击地压煤层。

由于矿井前期设计及开拓阶段对冲击地压的影响考虑不足，二水平辅运大巷、皮带大巷、回风大巷（含延伸巷）、二水平快速行人通道，以上巷道均布置在5煤层中。

二、关键技术根据大巷布置情况、冲击危险因素影响分析、冲击危险性评价、安全现状分析，对煤层大巷采取以下设计方案：1、顶板预裂卸压方案受临近综放工作面采动影响，工作面附近区域煤岩层易产生大能量震动，将波及影响到工作面前方保护煤柱区域及大巷煤柱区域，为在顶板形成一定有效弱化保护条带，促进顶板垮落，降低对大巷区域影响，设计采取顶板预裂爆破卸压，具体施工参数为：在巷帮肩夹窝处布置一组2孔顶板预裂爆破孔，孔径75mm，孔深50m，1#孔倾角80°，2#孔倾角60°，孔间距0.3m，组间距为10m，方位垂直巷道轴向。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究

煤矿冲击地压防治技术研究与应用研究作者：刘浩刘亚楠来源：《山东工业技术》2018年第02期摘要：煤矿开采的工作之难，在于工作环境恶劣，存在一定危险。

而危险其中，冲击地压带来的灾害往往是最严重的。

因此，在煤矿开采工作中怎样保障作业人员人身安全，确保开采工作能够顺利进行就成为了一个避不可免的难点。

本文主要分析产生冲击地压的因素，研讨防治冲击地压的办法。

关键词：产生因素；冲击地压；有效防治DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.02.0530前言煤矿冲击地压是指在开采过程中大量弹性能的煤或岩体的积聚而瞬间产生的巨大能量，产生破坏，与其他开采过程中出现的灾害相比，冲击地压具有更大的破坏性和危险性，并且为没有明显的灾害预兆，具有突发性和偶然性。

对冲击地压产生的原因分析就显得尤为重要，提出有效的预防措施也同样变得极具现实意义。

1煤矿冲击地压产生的因素分析（1）地质因素。

发生过冲击地压的媒岩层，结构主要存在硬顶硬煤硬顶和硬顶薄软层煤层这两种结构，这两种结构的构造为潜在条件，断层、褶曲、煤层倾角的变化都存在开采后的冲击危险性。

地质构造复杂的区域一般都是由于周围存在强大的应力场，在应力场的作用下形成构造曼力，造成冲击地压事故。

对于效应力集中的区域，进行开采时同时受到多个面的集中效应力，也是极易产生冲击地压的区域。

产生冲击地压的地质因素有三个方面，煤层或者围岩存在冲击倾向、附近有大量的能量积聚和存在一定的能量释放空间。

（2）技术因素。

开采技术对冲击地压的影响也是至关重要的。

开采导致煤岩体应力的迅速增加，在某个范围内集中，容易引发事故。

综合式开采技术的使用，对开采时应力的影响是最大的。

其危险性也比单一煤层开采和分层煤炭开采的方式大得多。

开采方向与最大地应力方向没有平行，使二者垂直或者产生了较大的倾角。

对于不同的地质条件选用不同的开采方式是必然的选择，方法使用不当同样是诱发冲击地压的原因。

对于开采顺序而言，不同方式的开采顺序也是不一样的，如果开采顺不合理，也是会诱发冲击地压事故的发生。

煤矿冲击地压防治技术研究与应用

煤矿冲击地压防治技术研究与应用摘要：冲击地压作为特殊的矿山压力，是煤矿井下的复杂动力，对煤矿井下的生产安全至关重要。

煤矿开采作业难度大的主要原因是作业环境恶劣、危险大，而冲击地压引起的灾害是最为严重的，只有对冲击地压进行防治才能够为煤矿开采工作的顺利完成提高保障，通过有效的防治技术做到最大程度的保障煤矿生产工人的人身安全。

相关数据表明，我国煤矿冲击地压事故具有突发性、多样性、破坏性、广泛性以及严重性的特点，而事故的发生率也呈现出上升趋势，因此对煤矿冲击地压的防治技术进行探究对煤矿的安全生产来讲具有重要的现实意义。

关键词：煤矿；冲击地压；防治技术；研究与应用前言：近年来，随着煤矿开采深度的不断上升，冲击地压的显现也会更加显著，危害越来越大，严重威胁矿井的安全生产。

为了从根本上实现煤矿生产的安全性和可靠性，重视冲击地压防治技术探究是最关键的。

本文主要介绍了煤矿冲击地压的发生机理，而且提出了煤矿冲击地压的防治技术，希望可以为有需要的人提供参考意见。

1煤矿冲击地压的发生机理通常，煤矿冲击地压的发生都是有一些条件的，是煤层以及应力等共同影响的结果。

冲击地压出现的主要条件是煤岩体，具备较强的冲击倾向性。

煤岩体积累的弹性应变能可以释放的足够空间是发生冲击地压的前提条件，而出现冲击地压的诱发条件是煤岩体积累能量的应力加载。

必须要兼具以上这些条件，才有可能出现冲击地压。

结合煤岩冲击失去稳定性的物理特点，可以将冲击地压划分为三大类，一是岩爆型冲击地压，二是顶板垮落型冲击地压，三是构造型冲击地压。

首先，岩爆型冲击地压主要是指煤岩体一直积累弹性应变能，在能量上升到煤岩的最大承载力时，煤岩就会出现瞬间爆炸的情况，其具体表现是弹射以及抛出煤体。

然后，顶板垮落性冲击地压，主要是指推过回采工作面后，上部较厚而硬度较高的顶板始终没有垮落，在悬顶面积达到规定的数值时，顶板瞬间出现折断而造成的冲击波强烈性损坏。

最后，构造型冲击地压通常出现在构造条件相当复杂的地质环境中，因为构造应力过于集中导致的煤岩失去稳定性冲击损坏。

特厚细粒砂岩下硬厚煤层巷道掘进冲击地压防治分析

特厚细粒砂岩下硬厚煤层巷道掘进冲击地压防治分析摘要：本文以内蒙古某矿区为研究背景，详细阐述了特厚细粒砂岩下硬厚煤层巷道掘进冲击地压的特征，再介绍掘进冲击地压的防治手段，包括设置保护层、实现局部保护等，希望为保证煤矿企业顺利生产提供支持。

关键词：硬厚煤层；巷道掘进；冲击地压；防治手段前言：冲击地压是煤矿生产中的常见且严重的灾害，可能造成巨大的人员伤亡与财产损失。

目前我国大部分煤矿的生产已经进入到中后期，深部开采成为主流，导致冲击地压的发生率也逐渐增加。

因此为了能够更好的预防冲击地压的发生，需要制定针对性的防治策略，这也是本文研究的重点内容。

1.特厚细粒砂岩下硬厚煤层巷道掘进冲击地压的特征1.1具体情况阐述根据内蒙古某矿区的生产经验，在特厚细粒砂岩下硬厚煤层巷道掘进期间，受采动以及采空区等因素的影响，导致掘进工作面的煤体发生了应力集中的情况，因此掘进生产的难度较高。

同时受煤层冲击倾向的影响，巷道掘进期间更容易发展冲击地压。

根据企业的生产经验以及现行的相关资料可知，认为硬厚煤层巷道掘进期间受静态支撑压力的影响，并且在特厚细粒砂岩所传递至采空区的压力逐渐形成高应力场，直接作用在下平巷上。

1.2特厚细粒砂岩的应力场分析目前某矿区的工作面临采空区的上覆岩层处于采动不充分的状态下，且关键层特厚细粒砂岩未断裂，上覆岩层载荷的部分会转移至工作面的煤体上，进而会产生巨大的应力，其详细资料如图1所示。

图1矿区某处的支承压力估算结果在图1的中，H为工作面采深；h为特厚细粒砂岩中心点到底板的距离；M为特厚细粒砂岩的厚度；S为特厚细粒砂岩中心点与采空区的长度；α为岩层断裂角；2I为采空区的倾向开采宽度。

为了更好的了解特厚细粒砂岩的应力场分布情况，本文将岩层破裂范围以上的岩层结构视作一个整体，其中的关系如公式（1）所示。

公式（1）在公式（1）中，为工作面承受的压力；为工作面上覆岩层的自重应力；为上覆岩层传递的应力。

等该矿区的开采条件代入采空区的侧向支撑压力估算模型中之后，获得采空区的支承压力曲线，最终检测结果显示，工作面下平巷与采空区的距离约为210m，而在不考虑采动应力以及构造应力等条件的影响下采空区侧向支承压力已经达到发生冲击地压的应力条件。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

急倾斜特厚煤层水平分层开采巷道冲击地压成因与防治技术研
究
甘肃华亭煤矿开采急倾斜特厚煤层,采用水平分层综合机械化放顶煤开采方
法,近年来回采期间巷道中多次发生严重的冲击地压,造成人员伤亡和巨大的经
济损失。华亭煤矿发生的冲击地压,是在特殊煤层条件和特殊开采方式下的巷道
冲击地压新问题。本文以华亭煤矿巷道冲击地压为背景,综合运用理论分析、实
验室和现场测试、相似材料模拟、数值模拟等研究手段,对华亭煤矿的煤层冲击
倾向性和井下地应力进行了测试,对急倾斜特厚煤层水平分层综放开采条件下上
覆岩层活动规律及矿压显现规律进行了比较深入的研究,在此基础上分析得出了
华亭煤矿巷道冲击地压的成因,进而提出了华亭煤矿巷道冲击地压的防治对策,
特别对冲击地压巷道支护技术进行了比较深入的研究。论文取得的主要研究成果
有:(1)得出急倾斜特厚煤层水平分层开采上覆岩层移动和矿压显现特征:上覆岩
层移动幅度大、动态性强;开采形成的采空区是一个随采动不断扩大和移动的动
态陷落漏斗;多分层开采后,基本顶岩层形成“悬臂梁”结构;周期来压表现为分
别沿走向和倾向的“双重性”特征;采场周围应力集中程度高、积聚能量大、易
形成冲击载荷。
(2)确定了华亭煤矿的冲击地压的成因。华亭煤矿的冲击地压是多种因素共
同作用的结果:煤层及其顶板具有一定的冲击倾向性是冲击地压发生的内在条件;
深部开采及向斜构造应力致使原岩应力已经达到较高水平;采出煤量多、上方岩
层移动幅度大,造成采场周围巨大的采动附加应力;多工作面同采的高强度的开
采方式,使多分层采动的附加应力叠加,形成畸高的动态集中应力;“悬臂梁”断
裂形成的冲击载荷具有诱发和加强冲击地压的作用。(3)提出“避免形成和降低
高应力是解决华亭煤矿冲击地压的有效途径”,并据此制订了“降低开采强度、
深孔断顶爆破和加强巷道支护”的综合防治思路。(4)基于急倾斜特厚煤层顶板
“悬臂梁”结构模型,提出了华亭煤矿顶板深孔爆破断顶技术并在华亭煤矿井下
实施,取得了良好的技术效果。
(5)论证得出锚杆支护是冲击地压巷道最有效的支护方式,并分析了冲击地
压巷道锚杆支护的作用原理,提出了“抗冲击锚杆支护系统”及其支护理念—“高
强度、强让压、整体性”。(6)建立冲击地压巷道支护设计方法—能量校核设计法:
首先对巷道的冲击危险性进行预测:根据工程类类比提出初步设计,并采用数值
模拟方法对各参数进行优化;最后根据冲击地压能量理论对支护系统的吸能指标
进行校核。