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济三煤矿冲击地压危险性评价与防治技术研究

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摘要

1 绪论

1.1 课题的提出及研究意义

1.2 冲击地压国内外研究现状

1.2.1 冲击地压机理现状

1.2.2 冲击地压预测评价方法研究现状

1.2.3 冲击地压治理研究现状

1.3 研究内容及其路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 论文研究方法和技术路线

2 基础理论概述

2.1 冲击地压影响因素

2.1.1 开采技术条件对冲击地压的影响

2.1.2 自然地质因素对冲击地压的影响

2.2 综合指数法

2.2.1 综合指数法简介

2.2.2 冲击地压危险等级的综合指数的划分原则

2.2.3 综合指数法在冲击危险性中的应用

2.3 数值模拟方法

2.4 本章小结

3 13下04C工作面冲击地压危险性分析

3.1 工作面基本情况

3.1.1 工作面概况

3.1.2 巷道布置

3.1.3 采煤及顶板管理方法

3.2 煤层和围岩冲击倾向性判别

3.2.1 煤层的物理力学性质测定

3.2.2 煤层的冲击倾向性

3.2.3 围岩的物理学性质

3.2.4 工作面煤层顶板岩石的冲击倾向性

3.2.5 煤岩冲击动力现象

3.3 工作面冲击地压主要影响因素分析

3.3.1 顶板岩性

3.3.2 采深的影响

3.3.3 煤的冲击倾向性

3.3.4 构造影晌

3.3.5 开采因素影响

3.4 综合指数法对工作面冲击危险性评价

3.4.1 自然地质条件确定的冲击矿压危险性评定指数及评价

3.4.2 地质条件确定的冲击矿压危险性评定指数及评价

3.4.3 综合指数确定及评价

3.5 本章小结

4 FLAC2D数值模拟及冲击危险性分区

4.1 FLAC软件介绍

4.2 模型的建立

4.3 模型结果及分析

4.4 应力分布规律

4.5 工作面冲击分区危险评价

4.6 本章小结

5 13下04C工作面冲击地压的防治

5.1 防治区域及预处理措施

5.2 冲击危险性检测措施

5.2.1 钻屑法

5.2.2 电磁辐射法

5.3 冲击危险治理

5.3.1 解危措施

5.3.2 具体解危治理

5.4 冲击地压危险的防护措施

5.5 工作面初采阶段冲击危险防治情况

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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摘要

冲击地压是有剧烈破坏性的突发型灾害,它是煤矿开采尤其是深部矿井开采的重要灾难事故之一,严重影响煤矿安全高效生产。随着矿井采深的逐年递增,发生冲击灾害的矿井也在明显增加。济三煤矿自投产以来,六采区的几个工作面煤岩曾多次发生冲击地压情况,给煤矿安全高效生产带来了很大的威胁。  本文以济三煤矿13下04C工作面为背景,以评价工作面冲击地压危险性为对象。对前人研究的冲击地压机理、评价方法、防治以及其影响因素情况进行综述。并且具体分析了工作面的冲击因素。运用综合指数法来分析自然地质条件和开采技术条件这两种因素下的冲击危险性。两种因素下的冲击危险性指数分别为Wt1=0.58,是中等冲击地压危险性,Wt2=0.82,是强冲击地压危险性。通过综合比较分析,认为工作面冲击地压危险性等级为强冲击危险性。根据煤岩力学特性,对工作面推进过程中辅顺沿4个采空区以及工作面向断层推进过程中应力变化作数值模拟研究。结果表明辅顺临近4个工作面的采空区,由于形成的煤柱宽度从25m~48m不等,煤柱的存在可导致煤岩体应力集中,增大了冲击矿压发生的可能性。工作面向SF14、SF8断层推进时,应力集中程度持续升高,即越接近断层,冲击危险性越高。从距离断层30m开始,应力集中系数开始显著增长。并在数值模拟的基础上划分出了重点防治区域,并提出了具体防治措施。

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