綜放開采斷層應(yīng)力分布特征與沖擊危險評價研究.pdf

1、沖擊地壓是世界范圍內(nèi)煤礦嚴重的自然災(zāi)害之一。我國大多數(shù)礦井的煤層與巖層都具有不同程度的沖擊傾向性，特別是隨著我國煤礦開采深度以每年約20m的深度不斷增加，沖擊地壓礦井越來越多，危害性越來越嚴重，已成為制約我國煤礦安全高效生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一。斷層構(gòu)造區(qū)域厚煤層放頂煤開采的采動應(yīng)力分布異常，沖擊地壓災(zāi)害多發(fā)，斷層區(qū)域沖擊地壓研究在理論、預(yù)測方法及綜合防治等方面還有大量的研究工作要做。
　　興隆莊七采區(qū)采深較大，況且南面與五采區(qū)采空區(qū)相

2、鄰，北面是礦區(qū)邊界煤柱，區(qū)內(nèi)斷層較多，需要留設(shè)較多的斷層煤柱，從而大大增加了沖擊危險性。
　　本文針對興隆莊煤礦七采區(qū)沖擊地壓防治的實際需要，采用離散元數(shù)值模擬、理論分析、現(xiàn)場試驗研究等方法，對相鄰采空區(qū)煤柱采動應(yīng)力變化規(guī)律與煤柱寬度優(yōu)化、平行工作面煤壁斷層的采動應(yīng)力演化規(guī)律、平行回采巷道斷層的采動應(yīng)力轉(zhuǎn)移規(guī)律、沖擊地壓危險區(qū)進行了深入的研究。
　　采用離散元數(shù)值模擬和理論分析研究了相鄰采空區(qū)煤柱的采動應(yīng)力變化規(guī)律和煤柱寬度

3、優(yōu)化。研究表明：開采過程中所留設(shè)的煤柱，受兩側(cè)采空區(qū)的影響而產(chǎn)生壓力疊加，形成較高的煤柱支承壓力；隨著工作面的推進，煤柱中的雙峰應(yīng)力逐漸合二為一，應(yīng)力峰值并逐漸增大，在煤柱附近及其上下方的應(yīng)力集中區(qū)內(nèi)，最容易產(chǎn)生沖擊地壓；通過研究不同煤柱尺寸條件下的煤柱應(yīng)力分布規(guī)律、并結(jié)合理論研究和現(xiàn)場實際情況，得出了合理煤柱尺寸，為興隆莊七采區(qū)留設(shè)合理的采區(qū)隔離煤柱提供了科學(xué)依據(jù)。根據(jù)研究成果，7305工作面留設(shè)了45m的采區(qū)隔離煤柱。
　　采

4、用離散元數(shù)值模擬，研究了平行工作面煤壁斷層的采動應(yīng)力演化規(guī)律及高應(yīng)力集中區(qū)域。研究表明：隨著工作面由斷層下盤向斷層推進時，工作面支承壓力逐漸增加，隨支承壓力集中程度的升高，有可能產(chǎn)生沖擊危險；工作面過斷層后斷層煤柱上的應(yīng)力集中在工作面推進初期比較小，隨后逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定；遠離斷層推進過程中，應(yīng)力峰值明顯小于接近斷層推進過程中的應(yīng)力峰值，沖擊危險性較小。
　　研究了平行回采巷道斷層的采動應(yīng)力轉(zhuǎn)移規(guī)律及高應(yīng)力集中區(qū)域。研究表明：