巨厚表土層深井沖擊地壓發(fā)生機理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、沖擊地壓的發(fā)生機理是一個復雜的演化過程,至今尚未形成公認的理論,特別是對巨厚表土層深井薄基巖堅硬頂板條件下沖擊地壓發(fā)生機理的研究則更少,因此對巨厚表土層深井沖擊地壓發(fā)生機理的研究更具有重要的現(xiàn)實意義。本文以新巨龍煤礦為背景,總結分析了深井巨厚表土層薄基巖條件下綜放工作面的特點,通過實驗室試驗鑒定了2301綜放工作面3煤層及頂?shù)装鍥_擊傾向性,通過分析得出了3煤層及頂?shù)装寰哂忻黠@的弱沖擊傾向性,綜放工作面在回采過程中面臨著潛在的沖擊地壓威脅

2、;通過UDEC軟件模擬了不同采高條件下煤壁前方支承壓力分布規(guī)律,研究了采高對沖擊地壓發(fā)生機理的影響,得出了采高(或煤層厚度)越大越易誘發(fā)深井巨厚表土層薄基巖綜放面回采時沖擊地壓的發(fā)生;運用FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬了不同采深不同推進距離下堅硬項板斷裂后支承壓力、彈性應變能分布規(guī)律及特征,得出了支承壓力和彈性能成正相關,即支承壓力的大小影響著彈性能的大小,這是由于上覆巖層斷裂后壓力向前方煤壁轉(zhuǎn)移,造成壓力疊加和集中,引起媒體塑性變形,產(chǎn)

3、生彈性能聚集,容易誘發(fā)造成沖擊地壓的發(fā)生;同時研究了上覆巖層的垮落后的應力分布特征,對覆巖采動卸壓帶演化特征進行了分析,得出了其基本規(guī)律及其影響范圍;模擬了不同推進距離(工作面距斷層的位置)下斷層對支承壓力及彈性能分布規(guī)律的影響,得出了采礦過程中斷層的存在影響著應力的遷移演化與能量耗散,且這種影響在開采近斷層位置時表現(xiàn)得更加明顯;針對該礦深井、巨厚表土層、高應力、構造發(fā)育等復雜的地質(zhì)條件建立了綜放工作面圍巖支承壓力的簡單計算模型,給出了

4、支承壓力影響距離公式和支承壓力峰值到煤壁的距離公式;通過礦壓觀測得到的數(shù)據(jù)分析得出了2301綜放工作面正常開采期間礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,得出了周期來壓分為大、小周期,再走向方向呈現(xiàn)出大小周期來壓交替的現(xiàn)象,明確了工作面超前支承壓力的分布規(guī)律及特征;在前人研究的基礎上,對沖擊地壓的發(fā)生有了新的認識,根據(jù)沖擊地壓破壞主體及方式的不同進行了重新分類,綜合分析了震動、應力誘發(fā)沖擊地壓的機理,得出了新巨龍礦沖擊地壓有其特殊性,發(fā)生機理是應力誘發(fā)機理,且其

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