复杂条件下特厚煤层动力灾害防治研究

来源 :北京科技大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:magicMan555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
复杂条件下特厚煤层动力灾害(冲击地压、矿震、矿井突水、煤与瓦斯突出以及复合动力灾害)是近年来矿井安全生产的巨大威胁。本文以鹤岗矿区峻德煤矿、富力煤矿和巨野矿区郭屯煤矿发生的三起典型的分别由上层煤煤柱、断层构造和坚硬顶板运动与突水互为诱因的复杂条件下特厚煤层动力灾害为工程背景,通过现场实测、案例分析、理论研究、实验室测试和事故后复产实践等方法和手段,研究了复杂条件下(上层煤煤柱、断层构造、坚硬顶板与强含水地层复合)特厚煤层动力灾害发生机理和防治技术,取得以下主要结论:(1)提出了多煤层采动围岩空间应力传递范围内,存在以应力为判据的“冲击危险区域”,并建立了该危险区内应力估算的模型和冲击危险性判据。该模型包含上层煤煤柱应力传递的走向和倾向计算模型,以及根据应力与煤体单轴抗压强度的比值Ic和冲击倾向性作为冲击危险性判据的“冲击危险区域”边界确定方法。(2)建立了特厚煤层分层工作面冲击地压发生过程的“B-S-B”动态模型,揭示了特厚煤层底煤屈曲破坏后发生滑移冲击的机理。在水平应力作用下底煤发生屈曲破坏(Buckling failure),当屈曲破坏规模较大时,可能发生第一次底煤冲击(屈曲冲击),随后深部底煤在水平应力和垂直应力共同作用下发生塑性滑移,当滑移范围达到底煤结构失稳的规模时,即发生底煤第二次冲击(滑移冲击,Sliding Burst)。特厚煤层冲击地压发生过程的“B-S-B”动态模型为特厚煤层分层与综放开采工艺冲击危险性对比与工艺选择、煤巷冲击地压防治、工作面超前支护设计等工程决策提供了理论依据。(3)揭示了“构造型孤岛工作面”冲击地压发生机理。提出了工作面煤壁与断层面之间相距数百米时即发生动力现象的根本原因在于:断层层面倾向煤壁方向且与煤壁上方覆岩破断线相交,在覆岩中形成“空间孤岛”,造成工作面与断层构造之间煤体应力高度集中,从而引起构造型孤岛工作面冲击地压。并建立了工作面与断层面之间煤体平均应力的估算公式和冲击危险性判据。(4)提出了“冲击与突水”复合动力灾害的发生机理。研究得到了坚硬顶板规律性断裂前后引起煤壁附近顶板和底板内应力突然增加导致破裂范围增加,从而引发“顶板运动诱发突水”的复合动力灾害;大水工作面疏放水(相当于小型开采)引起应力向局部转移和集中,从而引发“疏放水诱发冲击”的复合动力灾害。这类复合动力灾害因特厚煤层“高弹性强释能、低强度易破坏、大采高深破裂”的原因,在特厚煤层矿井显现更加明显。(5)提出了特厚煤层分层工作面冲击事故后安全复产的技术体系。为了防止事故后复产时再次发生冲击事故,研究提出了特厚煤层分层工作面冲击地压事故后复产必须满足的安全技术标准和相应的复产技术体系。该技术体系在峻德煤矿3·15事故工作面得到了成功应用和检验,为类似冲击事故工作面复产提供了经验。本论文的研究成果已应用于鹤岗矿区峻德煤矿、富力煤矿和巨野矿区郭屯煤矿,取得了良好的经济效益和社会效益。
其他文献
目的:探讨与分析重症哮喘中医综合治疗的临床效果。方法抽取我院于2010年3月~2012年3月我院诊治的重症哮喘患者68例,依照患者的意愿随机分成分析组和对照组两组,每组34例。分
本文针对深部巷道围岩稳定性监测预警科学问题,进行了室内物理模型实验与数值模拟研究。以恒阻大变形锚杆为原型,依据相似理论,研发了适用于室内物理模型实验的小型恒阻锚杆
鼻咽癌放化疗患者口腔反应较重,影响进食,当营养低于机体需要量时,越来越多的患者选择肠外营养途径满足机体需要。回顾我科2012年1月~2013年7月共收治119例鼻咽癌放化疗同步
胎儿在宫内有缺氧征象,危及胎儿健康和生命,称为胎儿窘迫。孕妇宫内胎儿窘迫,容易导致胎儿畸形、先天缺陷甚至死亡。以一起交通事故外伤导致的宫内窘迫会导致胎儿呼吸衰竭案例为
<正>高原地区因高寒、低压、低氧饱和度等特点,人群疾病谱及病因机制方面有别于非高原地区人群,针对性地对高原疾病进行研究,提高高原地区人群健康水平对当地的经济社会发展
汉英两种语言,作为不同的语系在思维方式、文化背景、词汇等多方面存在巨大的差异。语言差异给翻译实践带来影响。本文在分析汉英两种语言差异所表现的几个方面和造成差异的
少儿体育舞蹈是一项新兴的体育,是一种与艺术相融合的运动项目,它的类型多样,有利于开展,不受场地、人数限制,适合少儿健身的需求。探宄体育舞蹈对少儿身体形态、素质的影响,
根据1000MW垂直管屏超超临界锅炉的结构特点,结合泰州电厂锅炉在制造、安装、调试中的成功经验,分析超超临界锅炉水冷壁及过热再热器壁温异常的原因及危害,提出相应预防措施。
随着新建井筒穿过冲积层的厚度增加,井壁所受外部荷载亦将增加,采用高强混凝土以提高立井井壁承载力是解决冻结井壁的支护问题的有效途径之一。冻结壁融化解冻后,井筒运营阶
研发了一套超高压电缆塞止井集中监测系统,能针对超高压充油电缆的塞止井中防盗,油压,水位的运行状态进行实时监测报警,本监测系统采用的是软件和短信两种报警方式,能够运行人员让