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《厚硬火成岩诱发冲击矿压的原因研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、能源技术与管理2015年第40卷第4期10EnergyTechnologyandManagementVo1.40No.4doi:l0.3969/j.issn1672—9943.2015.04.004厚硬火成岩诱发冲击矿压的原因研究陆占金,曹建军,李思乾1,2(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037;2.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037)[摘要]针对淮北矿业集团公司杨柳矿10416工作面回采时面临上覆岩厚硬火成岩下安全开采的问题,建立了火成岩运移力学模型,并通过FLAC。数值模拟,对厚硬火成岩下开采冲击危险层矿压规律
2、进行了具体的力学分析。从煤体的应力分布和支承压力的分布解释冲击矿压发生的原因。研究结果表明:火成岩的破断所释放出的能量引起了冲击矿压的发生。提出了治理冲击矿压的具体措施,减小冲击矿压发生的几率。[关键词]厚硬火成岩;冲击矿压;支承压力;钻孔泄压[中图分类号]TD324+.1[文献标识码]A[文章编号]1100m,倾斜长180m。煤层平均倾角5。,平均厚0引言度3.0m。10416为接替工作面,走向长1110m,倾目前学术界对冲击矿压问题的研究主要集中斜长175m。2011—04—24首采面在推进到220m在三大方向上:冲击矿压的发生机理的探究;冲击时
3、,工作面来压,造成支架大面积损坏,共有l6架矿压危险性评价、监测与预测预报技术的探究;冲损坏严重。分别对10#煤层煤体、顶底板及两层火击矿压治理措施的探究。对于冲击矿压的发生机成岩进行取样,具体测试结果如表1所示。理,有强度理论、刚度理论、能量理论等8种不同表1物理力学性质测试结果的理解,而它们都有各自的局限性。当工作面的上方存在厚硬的火成岩时,冲击矿压发生的几率会大大增加,但对于其运移规律却还没有准确的说明⋯。淮北矿业集团杨柳矿在回采104采区时,面临上覆厚硬火成岩下安全采煤问题。由于没有弄清楚在厚硬火成岩下采煤时应力的演化规律,没2火成岩破断运移
4、分析有做好预防措施,导致采掘过程中冲击矿压的发生。因此对厚硬火成岩下采动冲击危险层、岩层的建立火成岩的运移力学模型,如图1所示。运移破断规律及冲击矿压发生的机理进行研究,将有助于建设安全生产且高产高效的矿井_2_3]。1工程背景~/t.
5、_该矿首采区为104采区,主要开采10煤层。煤层平均倾角为5。,平均厚度3.0m,冲击倾向性——。。。I_I_I_-、Ir110r煤,●、一⋯———一一—_。一为弱冲击倾向。直接顶为细砂岩,局部为泥岩,其图1火成岩运移力学模型厚度1.3~3.53m,基本顶为泥岩,厚度7.09m。在当火成岩悬露达到极限跨距时就会发生破
6、顶板上方距10煤层116.8m存在第一层火成岩,断、垮落,极限垮落距,J可由下式求出:厚度43.6m;顶板上方距lO煤层226m存在第二层火成岩。首采面为10414综采工作面,走向长为L=H、/+ZHc。t卢(1)Vq式中:为火成岩极限垮落距,m;H为火成基金项目:中煤科工集团重庆研究院有限公司青年基金(2013QNJJ34);中煤科工集团重庆研究院有限公司自立重岩厚度,m;R为火成岩的单向抗拉强度,MPa;q点项目(2012ZDXM10)为覆岩加载在火成岩上的单位载荷,MPa;∑H为
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