近距离煤层开采冲击地压时空作用机制与防治技术研究

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冲击地压是矿山开采中发生的煤岩体动力灾害之一,随着煤炭开采深度和开采强度的不断增加,冲击地压问题日趋严重和频繁。在近距离煤层开采中,上部煤层开采对下部煤层巷道合理位置的确定与开掘时间的选择是工程面临的重大问题。两煤层应力的叠加、能量的积聚,造成冲击地压发生的强度增大,危害更加突出。因此,研究近距离煤层开采冲击地压时空作用机制及防治技术,对于保证相似条件的煤矿安全生产具有一定的实际意义。  基于近距离煤层巷道变形破坏和工作面采动破坏机制的研究,结合对煤层冲击地压发生准则的分析,建立近距离煤层冲击地压力学模型,获得了近距离煤层冲击地压的时空作用机制;根据冲击位置不同,分析了迎头和后路两种不同的破坏冲击方式;在理论研究基础上分析并推导出近距离煤层相向与背向采掘合理的水平安全距离的计算公式,并以此设置了合理的安全距离,保证下部煤层安全掘进;根据冲击地压时空作用机制分析结果、危险程度的动态性变化情况的分析,形成了以“分段防治技术”为核心,以煤层注水软化、爆破卸压和大直径钻孔卸压处理等具体措施为手段的近距离煤层开采冲击地压防治体系。  近距离煤层开采冲击地压时空作用机制及防治技术方法的研究,在羊泉煤矿进行了工程实践应用,并成功的解决了羊泉煤矿2煤4202工作面以及下部4煤4401工作面冲击地压问题,所提出的理论和实践技术对同类型煤矿开采提供理论指导和技术支撑,为相似条件下的矿井提供参考。
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