躍進(jìn)煤礦23130工作面沖擊規(guī)律及防沖支護(hù)研究.pdf

1、沖擊礦壓作為礦山安全生產(chǎn)的重大隱患，嚴(yán)重制約著煤礦的安全高產(chǎn)。同時它作為巖石力學(xué)界的難題之一，從有文獻(xiàn)記載的1738年英國南史塔福煤礦發(fā)生沖擊礦壓開始，一直困擾著國內(nèi)外眾多學(xué)者。底板型沖擊礦壓是在特定的地質(zhì)條件下形成的以底板為突破口的沖擊礦壓，目前對此研究相對薄弱，因此不管從經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益來說，對底板型沖擊礦壓沖擊規(guī)律和防沖措施的研究都是極其有意義的。
　　為了深入探究躍進(jìn)煤礦23130工作面底板型沖擊礦壓發(fā)生的規(guī)律以及巷道

2、開挖后的防沖支護(hù)措施，論文以該礦為研究主體，在前人已有的研究成果的基礎(chǔ)上首先通過煤巖沖擊傾向性實(shí)驗(yàn)對躍進(jìn)煤礦煤巖樣進(jìn)行沖擊傾向性判定，然后根據(jù)綜合柱狀圖，計算出23130工作面頂板巖層特征參數(shù)，以此作為躍進(jìn)煤礦沖擊規(guī)律的判斷依據(jù)之一。其次，根據(jù)巖石力學(xué)、彈性力學(xué)理論建立底板應(yīng)力計算模型，計算推導(dǎo)出巷道開挖后圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移過程中，底板發(fā)生破壞的極限條件，并引入底板沖擊礦壓危險性系數(shù)，得到影響該礦沖擊礦壓發(fā)生的主要因素，并結(jié)合該礦實(shí)際條件加以

3、分析。最后，運(yùn)用綜合指數(shù)法和類比法對23130工作面進(jìn)行危險區(qū)域劃分并提出錨網(wǎng)+“O”型棚聯(lián)合支護(hù)的支護(hù)方式，通過FLAC3D軟件建模并對兩種支護(hù)條件下，巷道開挖后底板應(yīng)力分布、監(jiān)測點(diǎn)水平垂直位移和塑形區(qū)分布進(jìn)行對比，為選擇最優(yōu)化方案提供依據(jù)，同時針對23130工作面貫通期間，安全施工需要避開高應(yīng)力區(qū)提出兩種貫通方案，并數(shù)值模擬，得出最優(yōu)化方案，并說明此貫通方法對于沖擊礦壓危險巷道具有一定借鑒作用。
　　在以上的研究工作基礎(chǔ)上主要

4、得到以下結(jié)論：躍進(jìn)煤礦沖擊礦壓受開采深度、頂板巖層性質(zhì)、煤的物理力學(xué)性質(zhì)、煤層厚度變化、地質(zhì)構(gòu)造等多方面影響。沖擊礦壓類型屬于大采深、受巨厚堅硬礫巖層影響的底板沖擊礦壓；根據(jù)力學(xué)模型的推導(dǎo)計算，巷道沿頂板布置時，底板煤層水平應(yīng)力增加、垂直應(yīng)力減小這是底板沖擊的力學(xué)原因；通過理論分析和現(xiàn)場實(shí)踐檢驗(yàn)，錨網(wǎng)+“O”型棚聯(lián)合支護(hù)具有抗沖和抑制沖擊、減小沖擊災(zāi)害的作用，對于躍進(jìn)煤礦23130工作面來說，更能起到防治沖擊礦壓的作用，達(dá)到了預(yù)期效果。