深部高瓦斯煤层冲击地压预测防治技术研究

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随着矿井煤层开采深度的增加以及开采强度的扩大,采场高应力所导致的冲击地压对煤矿安全生产的威胁日趋严重。而复杂环境下深部开采煤层冲击地压更加难以预测和防治。本文采用理论分析方法研究动压现象的影响因素及其成因,研究发现主要影响因素为采深、坚硬顶板和瓦斯。采用综合指数法对矿井的冲击危险性进行了评价,结果表明采深超过700m的采区都具有中等冲击危险性,且采场越深,冲击危险性越大。分析了瓦斯对煤层冲击倾向性的影响:随着煤层瓦斯含量增加,瓦斯压力增大,煤层越容易发生冲击地压。说明了高瓦斯煤层冲击地压发生的机理,探讨了冲击地压和煤与瓦斯突出诱发转化机制和转化条件及其发生发展过程。采用岩石失稳过程分析软件(RFPA)对巷道围岩不同埋深条件及不同瓦斯压力进行数值模拟分析。模拟结果表明,随着采深和瓦斯压力的增大,煤层冲击危险性增加,更易发生冲击地压。对冲击地压的分级预测预报技术做了简单的介绍,并针对平煤十一矿的地质条件和开采技术,提出并实施了有针对性的分级预测预报技术,即采用SOS微震监测法、数值模拟分析法和钻屑法(钻孔瓦斯涌出初速度法)相结合的分级预测预报技术预测预报冲击地压,最后提出了对冲击危险区域进行煤体松动爆破、前探卸压和煤层注水三种治理方法。
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