鲍店矿区矿震诱发冲击地压发生机制与防冲技术研究

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冲击地压是矿山开采中发生的煤岩体动力灾害之一,随着煤炭开采深度和开采强度的不断增加,冲击地压问题日趋严重和频繁,特别是在大震级、大能量的矿震事件频发的采区,易于发生矿震诱发的冲击地压事故。但是目前对于矿震诱发冲击地压的发生机制和防冲研究方面还没有形成合理有效技术体系。因此,针对鲍店煤矿的地质和开采条件,进行该方面有针对性的的研究,对于保证安全生产具有重大实际和指导意义。  本论文以鲍店煤矿十采区近距离煤层条件下的103下04工作面为试验区,综合利用理论分析、数值模拟、现场实测等方法和手段,进行了矿震诱发冲击地压发生机制与防冲技术的研究。  运用理论分析和现场实测数据研究,通过岩性、开采深度、地应力和地质构造等矿震影响因素的分析,得到了3上煤层开采时,矿震呈现范围“大”、密度“大”、回采空间矿震显现“强”的规律,3下煤层开采时,矿震呈现能量“大”、范围“窄”、回采空间矿震显现“弱”的规律;分析了强矿震发生的原因,得出了强矿震的发生是由于上覆巨厚岩层(主关键层)的破断引起,建立了矿震诱发冲击地压发生的力学模型,得出了矿震诱发冲击地压的发生机制。  通过理论模型建立、数值模拟方法,分析工作面超前支承压力的分布规律,重点分析了3上煤层开采和3下煤层采空区下开采时上覆巨厚岩层矿震发生规律。  确定了煤柱区域、断层区域、煤层变厚、变薄区域和褶曲轴部为强矿震辐射区;在冲击地压防治技术研究方面,通过分析采空区下开采应力场分布规律,对辐射区域采取相对应措施,确定了“分类型”的冲击地压防治体系,采取“爆破卸压、钻孔卸压”的防治技术,取得了良好的防治效果,确保工作面的安全回采。
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