急傾斜煤層沖擊傾向性理論與應(yīng)用研究.pdf

1、由于社會(huì)發(fā)展的需要和采掘工具的發(fā)展,我國(guó)有較多的煤礦已經(jīng)開始深部開采。在開采過程中出現(xiàn)礦山壓力明顯增大、礦山動(dòng)力現(xiàn)象比較明顯,導(dǎo)致了很多危害的發(fā)生,嚴(yán)重的威脅著井下生產(chǎn)的安全,急傾斜煤層又是礦山動(dòng)力現(xiàn)象發(fā)生的高發(fā)區(qū)域。因此,對(duì)急傾斜煤層沖擊傾向性理論與應(yīng)用的研究就顯得尤為重要。本文基于采自通化礦業(yè)(集團(tuán))公司道清煤礦的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合理論分析、實(shí)驗(yàn)研究以及數(shù)值模擬的方法,針對(duì)道清煤礦的實(shí)際情況進(jìn)行了急傾斜煤層沖擊傾

2、向性理論與應(yīng)用的研究。對(duì)煤巖試件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,得到了道清煤礦煤巖的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)。為數(shù)值模擬和理論計(jì)算提供了真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)。為后續(xù)的研究工作以及日后針對(duì)該礦山的相關(guān)科研工作提供了條件。通過對(duì)不同煤層傾角對(duì)覆巖活動(dòng)影響數(shù)值模擬和所建立的理論解析模型計(jì)算,提出了急傾斜煤層沖擊傾向性理論:沖擊地壓失穩(wěn)理論認(rèn)為煤巖受到外力作用變形、發(fā)生突然破壞的原因不僅是強(qiáng)度問題,而且是變形穩(wěn)定性不夠、喪失穩(wěn)定性的問題;急傾斜煤層采空區(qū)頂板上覆巖

3、層由于受煤層傾角的影響,除產(chǎn)生垂直煤層方向的彎曲下沉外,還應(yīng)產(chǎn)生平行煤層方向的位移。煤層傾角越大,則頂板軸向壓縮變形反而越小,因此急傾斜煤層頂板的變形破壞仍以橫向彎曲為主;沖擊地壓形成的過程是一個(gè)由發(fā)生前的準(zhǔn)靜態(tài)平衡狀態(tài)失穩(wěn)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)穩(wěn)定平衡狀態(tài)的動(dòng)力失穩(wěn)過程。以上理論的提出對(duì)急傾斜煤層沖擊傾向機(jī)理的研究有重大指導(dǎo)作用。通過三組煤巖試樣測(cè)試得到煤巖破壞時(shí)間、彈性能指數(shù)、峰值前聚集的變形能、峰值后變形能、單軸抗壓強(qiáng)度。歸納七項(xiàng)防治沖擊地