巷道围岩卸压预防冲击矿压的数值模拟研究

矿山及地下冲击动力灾害以其突然、急剧、猛烈的破坏对煤矿的安全生产构成严重威胁，并且造成巨大的经济损失和人员伤亡。针对煤矿特厚坚硬顶板条件下发生重大冲击矿压动力灾害事故的状况，文章分析了徐州三河尖煤矿特厚坚硬顶板破断及预防冲击矿压的措施。数值模拟研究的结果表明，在三河尖矿7206工作面巷道掘进过程中，采用开卸压巷的方法预防冲击矿压，效果良好。     

煤矿冲击地压巷道支护-卸压协同控制技术

在分析深井煤层巷道冲击地压发生原因的基础上提出了支护-卸压协同控制技术,同时进行FLAC~(2D)数值模拟,并对某矿7121工作面实施工程实践。结果表明:高静载主导-强动载诱发下的动静载叠加诱冲机理;锚杆内强支护、大直径钻孔软弱结构、原岩应力外强结构体为一体的支护-卸压协同控制技术能够提高巷道的抗冲、减冲、防冲能力;支护-卸压协同应力峰值30.24 MPa、两帮收敛量45.52 mm、塑性区最大,冲击危险性最小;现场巷道围岩变形监测效果良好。     

巷道围岩卸压预防冲击矿压的数值模拟研究

矿山及地下冲击动力灾害以其突然、急剧、猛烈的破坏对煤矿的安全生产构成严重威胁,并且造成巨大的经济损失和人员伤亡。针对煤矿特厚坚硬顶板条件下发生重大冲击矿压动力灾害事故的状况,文章分析了徐州三河尖煤矿特厚坚硬顶板破断及预防冲击矿压的措施。数值模拟研究的结果表明,在三河尖矿7206工作面巷道掘进过程中,采用开卸压巷的方法预防冲击矿压,效果良好。     

深井开采冲击矿压研究

该文系统分析了煤矿深井开采矿压控制的几个关键问题，简述了深井矿压特征，防治对策的研究进展。最后指出该领域里令人关注的力学问题。     

千米深井冲击矿压的综合防治

国投新集口孜东矿是两淮矿区真正意义上的千米深井.随着矿井开采深度的不断增加,出现冲击矿压、热害等一系列问题.分析了冲击地压的成因、影响因素,提出了治理措施,并就煤层注水与煤层卸载爆破进行了重点论述,提出解决冲击矿压问题的根本出路在于综合防治.     

锚网索支护综放全煤巷道矿压显现规律数值模拟研究

采用数值模拟方法对锚网索支护综放全煤巷道进行分析研究，得出了不同支护参数条件下巷道围岩矿压显现规律，即验证了支护参数合理性，又对支护效果进行预测，从而为优化支护参数提供理论依据。     

阜新矿区冲击矿压数值模拟研究

对阜新五龙矿、海州立井、孙家湾矿和王营矿的冲击矿压情况做出分析和总结,得出阜新矿区冲击矿压的一般规律,发现地质构造和煤柱是影响阜新冲击矿压的两个重要因素,并采用数值模拟方法研究了地质构造和煤柱对冲击矿压的影响。     

窄煤柱强矿压沿空掘巷巷道围岩控制技术

采用数值模拟配合现场实测的方法,研究了巷道围岩应力、围岩内部裂隙的分布及其演化规律。通过对两侧沿空巷道大、小结构的形成机制、运动方式和特点分析,揭示了上覆岩体大结构与小结构稳定性的原理及其对巷道稳定的影响,由此得出了保证煤柱内强矿压巷道围岩稳定的控制机理。同时采用理论分析和数值计算的方法,确定了窄煤柱内强矿压巷道的合理层位和位置,提出了针对煤柱内强矿压巷道的高强度锚网索支护技术体系,并在330辅助回风巷进行应用。     

应力波扰动诱发冲击矿压数值模拟研究

采用非连续离散元软件UDEC,对应力波扰动诱发冲击矿压形成发生全过程、巷道埋深H及扰动应力强度P,max对围岩稳定性的影响进行了有效的数值模拟,得到了巷道围岩在应力波扰动过程中响应速率、响应变形及岩体破损范围大小,以及发生冲击矿压的临界深度和临界扰动应力强度值.结果表明:扰动应力波是引起围岩裂隙延伸贯通,继而诱发冲击矿压的重要因素;围岩埋深条件及扰动应力波的强度决定了巷道围岩裂隙发展影响区域及形态,并最终影响到冲击地压发生与否.研究结果对揭示煤矿冲击矿压的诱发机理具有重要意义.     

孤岛面预掘卸压硐室防冲击矿压数值模拟研究

针对某矿井孤岛工作面运输巷的冲击矿压问题,提出采用预掘卸压硐室防冲击矿压方案;结合孤岛面布置情况,建立平面应变模型,研究孤岛工作面受邻近工作面采动的影响情况;根据卸压硐室的布置方案,建立三维模型,研究掘卸压硐窒前后巷道底板沿走向和倾向的等效应力分布特征,分析卸压效果.研究结果表明:预掘卸压硐室防冲方案可以有效的降低巷道底板应力,将巷道底板原应力集中区转移至卸压硐室处,具有明显的卸压效果,可为冲击矿压的防治工作提供一定的参考.     

深井软岩巷道围岩变形数值模拟及支护优化

在淮南某矿-960m北翼C13底板轨道大巷围岩的力学性质参数的实验测试值以及现场围岩变形观测结果的基础上,运用Flac3D软件进行模拟计算,分析了该深井软岩巷道围岩的变形特性。模拟和监测表明:两帮收缩和底臌是深井软岩巷道围岩的主要变形,其中巷道底板的有效控制是保证巷道围岩稳定的关键。提出了以改进初次支护强度和增大底角锚杆角度、增加锚杆密度并配合全断面注浆为主要技术特点的支护方案。现场实践结果表明,该支护方案较适用于深井软岩巷道。     

深井强冲击煤层解放层开采防治冲击地压研究

某矿4煤采掘时多次发生冲击地压针对该矿实际地质条件,采用数值模拟方法分析上、下解放层开采对4煤被解放层的解放效果及1410工作面上平巷发生冲击地压原因。研究6煤和1煤解放层不同开采时期的应力分布特征,确定4煤被解放层上下部临界卸压角和临界卸压点位置及被解放层回采工作面超前临界卸压范围,为后续4煤工作面开拓开采巷道布置参数优化提供依据。     

千米深井软岩煤巷支护方式数值模拟研究

采用数值模拟软件FLAC5.0对淮南矿业集团朱集矿-870m煤层回风大巷不同的支护方案进行了模拟,对比分析不同支护方案的围岩塑性区分布情况、围岩应力分布特征以及围岩变形特点,得出深井高应力巷道安全控制应以组合支护为主,并提出在巷道周边围岩构建闭式承载结构的思路,对深部巷道的围岩稳定性控制具有一定的指导意义。     

跃进煤矿冲击地压的形成及防治技术

义煤集团公司跃进煤矿采用动压观测、电磁辐射仪、钻屑法和微震等手段进行综合预测预报,并对危险区段采用"五位一体"的综合防治措施。文章介绍了该矿冲击地压形成的原因、预测及防治技术。     

桃山煤矿切顶巷防冲机理数值分析

利用FLAC3D数值模拟软件模拟分析了切顶巷区域的应力状态特征。结果表明:回风巷下帮与瓦斯巷之间垂直应力较高,而水平应力则在回风巷底板和下帮集中较明显,切顶巷区域应力也明显集中,冲击危险性上升;为了避免两个相邻切顶巷形成叠加应力集中区,两切顶巷间距应不低于20 m,间距可设置为20⁵0 m。     

深部煤巷锚杆受力数值模拟分析

基于深部煤巷生产地质条件,采用数值模拟方法研究了锚杆受力与其位置、安装角度的关系,揭示了深部煤巷锚杆受力分布规律。肩角锚杆轴力较大;构造应力越大,肩角锚杆轴力越大,肩角锚杆最易发生破断失效;安装角度对肩角锚杆轴力影响较大,安装角度越大,其最大轴力越大。基于肩部锚杆受力分布特征,提出了肩角围岩控制技术：掘巷初期,肩角锚杆安装角度应尽可能小,避免杆体穿过煤层与顶板交界面;煤层沿顶板发生滑移后,补打倾角较大的肩角锚杆,将煤层与顶板锚固在一起,加强控制肩角围岩。     

深埋大断面软岩巷道锚网索支护在某矿的试验及应用

以某矿3采区运输下山深埋软岩大断面巷道为工程背景,开展了锚网索支护设计,并利用FLAC数值模拟分析了巷道围岩应力、位移、塑性区等特征及支护效果。数值模拟结果表明：锚网索支护时顶底板应力为0~16 MPa,两帮应力为16~24 MPa、应力峰值为24 MPa;顶底板和两帮变形量分别为110、31 mm;塑性区基本位于锚固区域内,围岩整体控制效果较好。现场试验监测结果表明,巷道顶底板和两帮变形量为117、54 mm,围岩整体变形量较小,支护效果良好,验证了支护设计的可靠性与数值计算的合理性。     

唐口煤业煤岩层冲击倾向性试验研究

在采深1 000 m的条件下,随着地应力的增大,煤矿煤、岩层的冲击倾向性将会更加明显。在唐口煤业的生产实际条件下,通过试验对唐口煤业首采区冲击地压发生的可能性和可能危害程度进行了研究。试验表明,该煤岩层具有突然破坏并瞬间释放大量弹性变形能的能力,其中3上煤层具有强冲击倾向性,3上煤顶板具有弱冲击倾向性。     

我国冲击地压矿井类型及防治方法研究

针对我国煤矿开采深度增加和采掘范围扩大,导致冲击地压灾害强度和频度明显增加的问题,总结分析了冲击地压发生的条件,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。根据我国煤矿近年来冲击地压发生的条件和特点,将冲击地压矿井分为浅部冲击地压矿井、深部冲击地压矿井、构造冲击地压矿井、坚硬顶板冲击地压矿井和煤柱冲击地压矿井5类。在深入分析不同矿井引发冲击地压力源的基础上,提出浅部冲击地压矿井的主要防冲措施是按顺序开采及控制顶板压力;深部冲击地压矿井的主要防冲措施是开采保护层,按顺序开采以及控制开采强度;构造冲击地压矿井主要采用长钻孔卸压的方法防治掘进期间冲击地压;坚硬顶板冲击地压矿井主要通过控制空顶长度防治冲击地压;煤柱冲击地压矿井主要采取诱发卸压措施防治冲击地压。     

冲击地压应力状态及卸压治理数值模拟

深部开采中的冲击地压现象与巷道、采场围岩的应力状态密切相关,通过爆破卸压改变围岩的应力状态是最为直接和有效的治理措施．采用FLAC^3D对典型冲击地压巷道的应力状态进行了数值模拟,结果显示由于开挖卸荷作用引起的应力集中区域是冲击地压现象频发的部位．提出了两种孔深10m以及延伸辅助眼浅孔3种卸压治理方案,分别模拟卸压后围岩的应力分布状态,结果表明：3种方案都起到了缓解区域应力集中的效果,但延伸辅助眼浅孔方案卸压效果更明显,且打孔及装药容易,与掘进工作同步,是一种经济有效的治理方案．