煤礦巷道底板沖擊地壓發(fā)生機理與控制研究.pdf

1、底板沖擊地壓作為沖擊地壓的一種表現形式在沖擊地壓礦井頻繁發(fā)生而目前對于底板沖擊地壓的機理研究、針對性防治措施較為匱乏。論文依據大量底板沖擊地壓實例，歸納總結了底板沖擊地壓發(fā)生特點，在此基礎上建立底板沖擊地壓的層裂結構破壞模型和底板-兩幫工程結構模型。通過數值模擬研究，分析了底板沖擊地壓的各種誘發(fā)因素，以此確定了針對底板沖擊地壓的卸固耦合治理方案，并在現場進行了實際測試。論文主要形成了以下研究成果:
　　1)巷道底板層裂結構的穩(wěn)定性

2、主要取決于底板層裂結構的臨界應力值和作用在底板上的動靜載荷值的相對大小關系，該臨界應力值正比于底板層裂結構的彈性模量和底板層裂結構的厚度的平方，而與底板層裂結構跨度的平方成反比;底板沖擊破壞后產生的底板撓曲變形將導致巷道兩幫的破壞，由此引發(fā)巷道圍巖的整體失穩(wěn)。
　　2)誘發(fā)巷道底板沖擊地壓的主要因素是:底板所在煤巖層構造應力的大小、巷道底煤厚度的大小、巷道底板煤巖體的堅硬程度、兩幫的側向支承壓力大小、動載荷強度等;在一定的地質條件

3、和動力擾動下，存在易發(fā)生底板沖擊地壓的底板彈性模量臨界值范圍;隨著巷道側向支承壓力的增加沖擊顯現強度呈非線性增加;當應力波振幅增大時，巷道底板發(fā)生沖擊地壓的危險性大為上升。
　　3)在采取底板沖擊地壓的卸固耦合措施時，應將底角爆破區(qū)間置于巷幫支護體的正下方并包含底板水平應力峰值區(qū);底板支護時，應盡可能加大錨索預緊力。
　　4)現場工業(yè)試驗證明，卸固耦合治理措施可以有效地改善巷道底板煤巖層的應力分布狀態(tài)，增強底板層裂結構的承載