华丰矿冲击地压危险性预测及区域防治技术研究*
2018-04-13王志强崔冬雪蒲宇泽
中国安全生产科学技术 2018年2期
王志强, 苏 越,崔冬雪,蒲宇泽,李 宁
(中国矿业大学(北京) 资源与安全工程学院,北京 100083)
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我国煤矿自1933年在抚顺胜利煤矿首次发生冲击地压以来,目前已有超过5%的大型煤矿存在冲击地压危险。对冲击地压发生的研究,文献[1-2]表明覆岩运动造成的煤岩应力扰动具有重要作用。因此,多年来研究人员提出了多种理论模型及防治技术。
姜耀东等[3]分析了冲击地压、岩爆和矿震之间存在的联系和区别,建立了煤矿冲击地压的3种力学模型;杨随木等[4]认为只有同时满足内在条件、结构条件和应力条件时才会发生冲击地压;齐庆新等[5]指出断层的构造应力是导致冲击地压发生的主要原因。
文献[6]认为华丰矿4#煤层上方存在的近550 m巨厚砾岩在其破断、运动时,释放大量的能量,对工作面造成强烈冲击,同时发现破断中心距巷道越近,越容易引发冲击矿压并初步提出采用覆岩离层注浆技术控制砾岩运动的方案;文献[7-8]将关键层作为研究对象,依据断裂步距计算其弹性能及对工作面冲击地压发生的影响。
结合上述成果分析华丰煤矿1411工作面的地质条件,认为如仍按照传统方法对巨厚砾岩的断裂步距进行计算分析,无论是采用梁还是板的理论均不再适用。另外,华丰矿防治冲击地压的措施包括开采解放层、留设小煤柱、微震监测与超前卸压等;但从效果来看,工作面上巷变形量大且冲击地压时有发生。本文基于华丰矿地质与回采技术条件,拟先对巨厚砾岩断裂位置进行区域动力划分,然后提出采用巷道布置优化方法与覆岩离层注浆两项区域性措施解决工作面上巷冲击地压频发问题。……
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