老石旦煤矿回采工作面冲击地压危险性研究

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我国煤炭产量居世界首位,并将长期维持大规模、高强度采掘。采掘深度日渐加深,使得冲击地压的发生频率变得越来越高。冲击地压是一种复杂的煤岩动力现象。这种动力灾害的发生轻则造成设备和支架的移动或者损坏,引起瓦斯爆炸,重则伴随大量人员伤亡。冲击地压灾害给矿山工作者造成沉重的心理压力,给社会造成不良影响。我国有记录的破坏性冲击地压事故中约九成的冲击地压事故发生在作业巷道。因此,研究煤矿采掘过程中冲击地压的危险性,对于保证矿井的生产安全有序有着重要的理论和现实意义。本文以老石旦煤矿031604工作面为研究背景,结合031604回采工作面区域发生动力显现的主要影响因素以及冲击地压发生的动力现象特性进行综合的研究,多角度分析了老石旦煤矿031604工作面冲击地压发生的基本条件。主要结论如下:通过对邻近的031601工作面及031604工作面南翼矿压观测结果的分析,得出031604工作面北翼未开采区域矿压显现规律,确定周期来压步距约为25m-35m。通过现场对煤岩体取样在实验室测试,得出031604工作面的煤岩样容重、抗压、抗拉、抗剪强度等煤岩物理力学性质和具体数值。通过冲击地压理论分析赋存地质构造因素、开采深度以及断层构造等因素,判断出031604工作面可能发生冲击地压类型为自重应力型冲击地压。通过使用FLAC3D模拟软件对老石旦煤矿031604工作面回采作业过程中工作面的应力演化规律进行数值模拟研究,得出工作面斜长缩小后应力叠加作用下工作面应力升高,当越过031601工作面停采线后,应力集中在实体煤区域,工作面处于应力平衡的应力变化特征。综合上述分析结果,选取综合指数法和可能性指数法多角度对老石旦煤矿031604回采工作面存在的冲击危险性进行定性定量的分析,计算各个地质因素、开采技术因素对031604工作面冲击地压的影响权重,计算得出冲击地压综合危险指数,通过釆动应力及冲击倾向性分析计算得出冲击地压可能性指数,研究得到工作面冲击地压所属危险等级。最终达到为老石旦煤矿031604工作面的安全回采提供参考和技术支持的目的;同时,对于其它类似矿井的安全生产也具有一定的借鉴作用,可见其具有较好的经济和社会效益。
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