深部孤島工作面沖擊危險評價及防治技術研究.pdf

1、煤礦生產(chǎn)過程中，隨著開采深度的增加與開采活動的影響，采區(qū)內(nèi)不可避免會留下孤島工作面，從而增加了工作面發(fā)生沖擊地壓的可能性，因此對深部孤島工作面沖擊危險評價及防治技術研究顯得非常重要。本文結合陽城煤礦1304工作面，采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實例探討相結合的研究方法，對深部孤島工作面的應力分布規(guī)律、沖擊危險評價模型以及卸壓解危措施進行研究，取得的主要成果如下:
　　(1)基于薄板理論建立了“U”型采場力學模型，得到孤島工作面“U”

2、型采場頂板斷裂極限拉應力值和最大彎矩值以及基本頂初次來壓步距與初次來壓時釋放的彈性能，為頂板破斷提供判據(jù)，防止基本頂初次來壓時頂板突然斷裂釋放大量的彈性能，進而誘發(fā)沖擊地壓。
　　(2)基于數(shù)值模擬對“U”型覆巖空間下孤島工作面超前支承壓力和彈性應變能密度的分布規(guī)律進行研究。模擬表明，隨著推進步距的增大，支承壓力、彈性應變能密度值與推移步距呈正相關，即推移步距越大，支承壓力、彈性應變能密度以及應力集中系數(shù)都相應的增大;同時支承壓力

3、、彈性應變能密度與煤層厚度、埋藏深度仍然呈正相關，即煤層厚度越大，埋深越深，相應的支承壓力、彈性應變能密度值越大。
　　(3)基于FLAC3D內(nèi)置的數(shù)據(jù)輸出和后處理功能，導出工作面煤巖層各單元體的應力值以及彈性應變能密度值。求出不同推進步距下的峰值應力集中系數(shù)和應變能密度峰值，并分別對不同推進步距下的峰值應力集中系數(shù)、應變能密度峰值與工作面開挖步距間的關系進行擬合，得出擬合關系式。通過分析不同煤柱寬度時，煤柱的沖擊危險性大小，最終