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急倾斜特厚煤层冲击地压综合防治技术研究

孙豪  
【摘要】:乌东煤矿南区煤层倾角平均为87°,煤层厚度30~48m,采用水平分段综采放顶煤开采。近年来随着采深增加,多次发生了煤岩冲击地压现象,已经严重制约了这种开采技术的应用和影响矿井安全生产。论文针对该矿存在的冲击地压问题,采用理论分析、实验室实验、现场试验与监测分析等研究方法,对冲击地压影响因素、监测预警方法、冲击地压致灾机理、防治技术等进行了研究。认为影响冲击地压发生的主要自然因素是煤岩的冲击倾向性、围岩结构、地质构造等,主要开采技术因素是采煤方法。采用了微震监测预警与地音监测预警相结合的综合监测预警方法对试验过程进行了监测预警,并确定了微震预警模式和地音预警模式。认为冲击地压致灾机理是:随采深增加,B1+2煤层和B3+6煤层中间岩层逐渐孤立在两组煤层采空区中间形成以高岩柱,该岩柱在自重与水平构造力的影响下,产生了倾斜撬动力,形成较大的应力集中。受开采扰动影响,该应力集中区域释放能量,造成矿压显现。采用了B2-B3岩柱注水爆破、顶底板深孔爆破、煤体注水软化等相结合的综合防治技术,达到了降低岩柱应力集中程度、减弱顶底板水平应力传递、降低煤体应力等目的,有效的减弱了冲击地压的发生,保证了综放工作面安全生产。工程应用结果表明:论文对乌东煤矿生产中存在的问题的基本认识和采取的研究方法及解决方案符合矿井实际情况,对解决该矿冲击地压问题具有指导作用,对类似条件矿井冲击地压问题研究和治理也具有参考价值。


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