掘进工作面推进冲击地压原因及条

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1、7/25/20211⑤掘进工作面推进冲击地压原因及条件：在有冲击地压危险的煤层条件下掘进巷道，冲击地压发生和实现的条件如图所示。7/25/20212a留小煤柱（“内应力场”范围内）掘进Ⅰ在“内应力场”形成和稳定之前开掘巷道（图中1位置），存在冲击地压危险（采深大于300m）；Ⅱ在“内应力场”形成稳定后（图中2位置），开掘巷道可以避免冲击地压发生；Ⅲ在未经采动释放的构造应力场中掘进巷道，将有瓦斯和煤层同时突出的危险。b大煤柱护巷方案Ⅰ高应力区开掘巷道（采深大于300~400m）时，存在冲击地压危险；Ⅱ在低应力区开掘巷道，在采深小于600~800m时，将避免冲击地压的发生。7/

2、25/20213⑤回采工作面推进过程中冲击地压发生原因及实现条件：a.回采工作面内冲击地压发生和实现的条件Ⅰ单一重力场冲击地压将发生在坚硬岩层顶板第一次裂断开始到采场第一次来压阶段完成，推进距离接近工作面长度的时的范围内。“内应力场”形成之后的采场推进全过程中，出现冲击地压的可能性将很小。7/25/20214Ⅱ.临近构造应力场应力高峰区掘进开切眼至坚硬岩层裂断来压完成期间时，始终存在冲击地压的威胁，进入出现“内应力场”的正常推进阶段后，冲击地压事故灾害出现的可能性同样将很小。7/25/20215b.回采巷道冲击地压实现的条件Ⅰ在采场推进全过程中，伴随坚硬顶板裂断，始终存在诱

3、发冲击地压的威胁；7/25/20216Ⅱ随采场推进和坚硬顶板跨落，以及支承压力的增加，伴随坚硬顶板裂断，回采巷道破坏的范围将进一步加大，进入正常阶段将达到最大化7/25/20217Ⅲ受两侧坚硬顶板悬露，支承压力叠加的影响，回风巷道冲击地压破坏的范围远比运输巷道大得多。7/25/20218(2)煤柱充填护巷控制冲击地压的优势①沿空掘巷“U”型通风方案a.实现了在稳定内应力场掘进，从而避免了掘进中冲击地压和瓦斯煤层突出事故的可能性。b.排出了护巷煤柱聚集高强度压缩弹性能的条件，使回风巷道始终处于已破坏的煤壁缓冲保护之下。7/25/20219②沿空留巷“Y”型通风方案a.避免了在

4、应力高峰区，高强度压缩弹性能的部位开掘回风巷道引发冲击地压的可能性。b.避免了回采工作面推进回风巷道发生冲击地压灾害的可能性。7/25/2021102.1.3无煤柱充填开采模式应用的水害控制研究基础(1)顶板透水事故的预测和控制相关信息基础7/25/202111(2)底板突水事故的预测和控制相关信息基础保护煤柱留设示意图7/25/202112留煤柱与不留煤柱与突水的关系图(a)(b)7/25/202113针对煤炭高效安全开采，特别是重大事故预测和控制需要在广大现场工程实践基础上，逐步发展和完善的“实用矿山压力控制”理论研究的相关成果，包括采场推进上覆岩层运动和应力场应力大小

5、分布发展变化规律的研究，以及以此为基础的用于指导事故灾害预测和控制决策的采场结构模型建设的研究，为无煤柱安全高效开采优化设计和实施奠定了理论基础。2.2无煤柱充填开采模式方案设计的工程理论基础7/25/202114涉及无煤柱充填开采模式优化设计和有效实施的工程理论基础包括以下三个部分：(1)采场推进覆岩运动和支承压力分布发展规律及采场结构模型建设的研究①以重大事故和环境灾害控制为目标的采场覆岩运动及支承压力发展变化规律的研究，及以此为基础的采场结构模型建设的相关研究成果，充分论证了无煤柱充填开采模式推广应用的重要意义。采场推进实现垮落的岩层和保持向煤壁前方传递作用力联系的裂

6、断岩梁（传递岩梁）运动和相关的支承压力分布发展规律（如图1所示）：包括推进至工作面长度（L0）时，裂断岩梁发展到最上部（最大裂断拱高）时的第一次来压阶段和保持相对稳定的拱高，所有岩梁进入周期性裂断的正常推进阶段。7/25/202115达到工作面长度时，沿工作面长度方向切割揭示的裂断拱内岩层和两侧煤壁上的支承压力分布状况如图2所示。图1推进方向采场裂断拱发展变化示意图7/25/202116图2采场推进距离（L0）时采场结构模型7/25/202117②采场结构模型建设与相关事故发生原因条件及事故控制的关系采场及准备巷道推进产生的促使围岩向已采空间运动的矿山压力及其显现是煤矿顶板

7、、瓦斯、冲击地压等重大事故的根源。研究不同采动条件下矿山压力大小、分布及覆岩运动破坏的规律，包括受采动影响运动和破坏的岩层范围和受采动影响重新分布的应力场范围及其应力大小分布的特征，以及他们在形成和发展过程与相关事故和环境灾害间的关系，是煤矿重大事故和环境灾害控制的基础。7/25/202118我们把描述不同开采深度和覆岩情况等既定条件的煤层，在不同采动条件(包括采高、工作面长度及开采程序等)下覆岩运动破坏和矿山压力大小、分布及其随采场推进发展规律的模型定义为采场结构力学模型。针对具体煤层条件和采动条件（包括工作面长