高家堡煤矿综放工作面冲击地压防控技术研究

【摘要】：我国煤炭生产绝大多数为井工开采,矿井开采深度不断加深,已超过冲击地压发生临界深度500m,冲击地压、矿震等重大动力灾害随着开采深度的持续增加而变的更加严重,给煤矿的安全高效生产带来了巨大的压力和挑战。因此,现以陕西省彬长矿区冲击地压矿井高家堡煤矿为工程背景,研究高家堡煤矿及该矿区地质条件下工作面冲击地压显现规律,提出针对性的监测、预警和防治技术,对于促进高家堡煤矿乃至西部矿井安全健康发展具有积极的意义。本文针对高家堡煤矿冲击地压问题,采用现场调研、理论分析及数值模拟等手段,分析了冲击地压是由高强度煤(岩)层中采场推进影响和构造运动形成高度的应力集中、高能级弹性变形能的储存引起的;依据高家堡煤矿一盘区101工作面的地质条件,运用RFPA数值模拟软件,通过模拟分析不同的采煤方法情况下及断层附近区域的应力分布状态,确定工作面附近区域的应力集中状态,将101工作面划分为了17个冲击危险区域,综合运用多种评价方法确定了101工作面具有强冲击危险性。根据高家堡煤矿冲击地压发生机制及分析结果,制定了工作面冲击地压防治方案,利用大孔径钻孔卸压、煤层爆破卸压、顶底板弱化处理技术手段解除或消弱冲击危险性,将微震法为主进行集中动载荷监测及煤体应力法进行集中静载荷监测的方法相结合进行工作面冲击地压综合监测预警,经过监测检验工作面煤层应力得以降低,卸压效果明显,实现工作面安全无冲击回采,证明了该防控技术的合理性。该工作面冲击地压防控技术研究方案的实施,有效实现了煤层卸压,防治冲击地压动力现象效果良好,为该矿井、甚至整个矿区、所有全国深部矿井更好的进行冲击地压危险性评价以及采取冲击防控措施具有积极意义。