深部孤島工作面沖擊危險(xiǎn)評(píng)價(jià)及防治技術(shù)研究.pdf

1、煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，隨著開(kāi)采深度的增加與開(kāi)采活動(dòng)的影響，采區(qū)內(nèi)不可避免會(huì)留下孤島工作面，從而增加了工作面發(fā)生沖擊地壓的可能性，因此對(duì)深部孤島工作面沖擊危險(xiǎn)評(píng)價(jià)及防治技術(shù)研究顯得非常重要。本文結(jié)合陽(yáng)城煤礦1304工作面，采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例探討相結(jié)合的研究方法，對(duì)深部孤島工作面的應(yīng)力分布規(guī)律、沖擊危險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型以及卸壓解危措施進(jìn)行研究，取得的主要成果如下:
　　(1)基于薄板理論建立了“U”型采場(chǎng)力學(xué)模型，得到孤島工作面“U”

2、型采場(chǎng)頂板斷裂極限拉應(yīng)力值和最大彎矩值以及基本頂初次來(lái)壓步距與初次來(lái)壓時(shí)釋放的彈性能，為頂板破斷提供判據(jù)，防止基本頂初次來(lái)壓時(shí)頂板突然斷裂釋放大量的彈性能，進(jìn)而誘發(fā)沖擊地壓。
　　(2)基于數(shù)值模擬對(duì)“U”型覆巖空間下孤島工作面超前支承壓力和彈性應(yīng)變能密度的分布規(guī)律進(jìn)行研究。模擬表明，隨著推進(jìn)步距的增大，支承壓力、彈性應(yīng)變能密度值與推移步距呈正相關(guān)，即推移步距越大，支承壓力、彈性應(yīng)變能密度以及應(yīng)力集中系數(shù)都相應(yīng)的增大;同時(shí)支承壓力

3、、彈性應(yīng)變能密度與煤層厚度、埋藏深度仍然呈正相關(guān)，即煤層厚度越大，埋深越深，相應(yīng)的支承壓力、彈性應(yīng)變能密度值越大。
　　(3)基于FLAC3D內(nèi)置的數(shù)據(jù)輸出和后處理功能，導(dǎo)出工作面煤巖層各單元體的應(yīng)力值以及彈性應(yīng)變能密度值。求出不同推進(jìn)步距下的峰值應(yīng)力集中系數(shù)和應(yīng)變能密度峰值，并分別對(duì)不同推進(jìn)步距下的峰值應(yīng)力集中系數(shù)、應(yīng)變能密度峰值與工作面開(kāi)挖步距間的關(guān)系進(jìn)行擬合，得出擬合關(guān)系式。通過(guò)分析不同煤柱寬度時(shí)，煤柱的沖擊危險(xiǎn)性大小，最終