东滩煤矿矿井动力灾害防治技术研究

论文摘要

煤矿矿井动力灾害一直是岩体力学及矿山压力研究的难点。冲击地压、矿震作为矿井中最严重的动力现象,从理论到防治都尚未完全解决。随着矿井开采深度的增加,发生此类动力灾害的矿井越来越多,强度也越来越大,造成巨大的经济损失和人员伤亡,给矿井生产和安全带来了极大的威胁,因而有必要对冲击地压、矿震的防治进行深入研究。以东滩煤矿为研究对象,对东滩煤矿地质条件进行了研究,确定了1303工作面开采发生矿震的原因;通过分析1304工作面开采地质条件,设计了1304工作面非正规接续巷道布置,根据巷道布置确定了巷道掘进冲击危险区域,实现了安全掘进;应用RFPA软件模拟了矿震显现过程,对矿震发生的特点和条件进行了深入研究。以理论分析和数值模拟研究为基础,对1304工作面回采期间矿井动力灾害危险区域进行了预测,并提出了防治措施。本文的研究成果对东滩煤矿今后矿井动力灾害的综合防治工作起到了指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 冲击地压研究综述
• 1.2.1 冲击地压研究现状
• 1.2.2 冲击地压发生理论研究
• 1.2.3 冲击地压的预测方法
• 1.2.4 冲击地压的防治措施
• 1.3 矿震研究综述
• 1.3.1 矿震研究现状
• 1.3.2 矿震发生理论研究
• 1.3.3 矿震的预测与防治方法
• 1.4 本文研究内容
• 2 东滩煤矿一采区矿井动力灾害发生机理分析
• 2.1 东滩煤矿井田地质构造
• 2.2 东滩煤矿一采区矿井动力灾害发生条件
• 2.3 1303 工作面开采时矿震情况
• 2.3.1 1303 运顺矿震发生经过
• 2.3.2 1303 运顺矿震显现状况
• 2.4 1303 工作面矿震发生机理分析
• 2.4.1 地质构造影响
• 2.4.2 上覆坚硬岩层影响
• 2.4.3 工作面来压影响
• 2.4.4 工作面推进尺寸影响
• 3 工作面设计及巷道掘进冲击危险防治
• 3.1 1304 工作面非正规接续设计
• 3.1.1 概况
• 3.1.2 工作面位置及煤层条件
• 3.1.3 工作面开采的地质条件
• 3.1.4 工作面巷道布置
• 3.2 1304 工作面中间巷层位及与其它巷道掘进顺序
• 3.2.1 工作面中间巷掘进层位选择
• 3.2.2 工作面中间巷、轨顺与中间提斜掘进顺序
• 3.3 1304 工作面巷道掘进冲击危险分析
• 3.3.1 工作面中间巷掘进冲击危险分析
• 3.3.2 工作面轨顺掘进冲击危险分析
• 3.3.3 冲击危险区域划定
• 3.4 1304 工作面巷道掘进冲击危险防治
• 3.4.1 冲击危险检测方法
• 3.4.2 冲击危险解除方法
• 3.4.3 工作面巷道掘进期间冲击地压防治情况
• 4 工作面回采期间采空区上方矿震危险性评价
• 4.1 矿震现象的数值模拟方案设计
• 4.1.1 模拟方案设计
• 4.1.2 冒落带和裂隙带高度
• 4.2 矿震特征
• 4.2.1 矿震模型尺寸
• 4.2.2 矿震特征
• 4.3 矿震发生条件
• 4.3.1 发生条件的模拟
• 4.3.2 震区岩层位置和原岩构造应力
• 4.3.3 矿震的发生条件
• 4.4 1304 工作面回采期间采空区上方矿震危险预测
• 5 工作面回采期间前方矿井动力灾害预测及防治
• 5.1 1304 工作面回采期间前方矿井动力灾害区域预测
• 5.1.1 1304 工作面回采期间轨顺冲击地压区域预测
• 5.1.2 1304 工作面回采期间运顺矿震区域预测
• 5.2 1304 工作面回采期间矿井动力灾害监测
• 5.2.1 钻孔应力计监测
• 5.2.2 钻屑法及电磁辐射仪监测
• 5.3 1304 工作面回采期间矿井动力灾害防治
• 5.3.1 工作面回采期间矿井动力灾害防护措施
• 5.3.2 工作面回采期间矿井动力灾害治理措施
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间取得的研究成果