大型地質體控制型礦井群沖擊地壓發(fā)生機理與防控技術
本書以烏東煤礦、義馬礦區(qū)和龍堌煤礦等沖擊地壓防控為背景,分析近直立巖柱、巨厚礫巖和地塹構造等大型地質體控制下礦井群沖擊地壓顯現特征,構建礦井群沖擊地壓發(fā)生機理研究平臺,研究礦井群相鄰工作面開采條件下覆巖結構效應,揭示大型地質體控制下相鄰工作面采掘擾動特征,提出不同地質體控制下礦井群協(xié)調開采和斷鏈增耗沖擊地壓防控方法。
更多科學出版社服務,請掃碼獲取。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 國內外研究進展 2
1.2.1 沖擊地壓的界定 3
1.2.2 沖擊地壓發(fā)生機理 3
1.2.3 沖擊地壓防控技術 8
參考文獻 11
第2章 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓顯現特征 21
2.1 賦存環(huán)境特征 21
2.1.1 地質構造特征 21
2.1.2 地應力分布特征 25
2.2 沖擊地壓破壞特征 29
2.2.1 烏東煤礦 29
2.2.2 義馬礦區(qū) 32
2.2.3 龍堌煤礦 34
參考文獻 38
第3章 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓發(fā)生機理研究平臺 40
3.1 礦井群井-地一體化監(jiān)控平臺 40
3.1.1 沖擊地壓井-地聯合監(jiān)測方法 40
3.1.2 沖擊地壓井-地監(jiān)測平臺搭建實例 41
3.1.3 沖擊地壓井-地監(jiān)測平臺精度測試及分析 44
3.2 礦井群穩(wěn)定性三維并行分析軟件平臺 46
3.2.1 CASRock基本原理 46
3.2.2 CASRock軟件特點與功能 49
3.2.3 CASRock軟件驗證 49
參考文獻 52
第4章 大型地質體控制下相鄰工作面開采覆巖結構效應 54
4.1 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓結構影響特征 54
4.1.1 礦井群開采下的構造賦存特征 54
4.1.2 礦井群開采下的覆巖空間結構特征 58
4.2 近直立巖柱和堅硬頂板條件下覆巖結構的撬曲效應 59
4.2.1 烏東煤礦工程概況 59
4.2.2 不同傾角煤層沖擊地壓發(fā)生的臨界開采深度 60
4.2.3 頂板-硬厚巖柱耦合誘沖機理 68
4.2.4 硬厚巖柱和堅硬頂板耦合誘沖機理數值驗證 78
4.3 巨厚礫巖條件下覆巖結構的聯動效應 81
4.3.1 義馬礦區(qū)巨厚礫巖概況 81
4.3.2 關鍵結構覆巖結構擾動特征 81
4.3.3 巨厚礫巖條件下覆巖結構擾動驗證 87
4.4 地塹構造條件下覆巖結構的下沉擠壓效應 93
4.4.1 龍堌煤礦工程概況 93
4.4.2 地塹結構頂板平衡結構力學解析 94
4.4.3 地塹構造區(qū)沖擊地壓數值模擬與分析 98
參考文獻 100
第5章 大型地質體控制下相鄰工作面采掘擾動特征 102
5.1 相鄰工作面開采互擾微震時空特征 102
5.1.1 工程背景 102
5.1.2 義馬礦區(qū)相鄰工作面微震時空特征 104
5.1.3 烏東煤礦微震空間聯動分布特征 107
5.2 相鄰工作面開采全周期采動應力互擾特征 109
5.2.1 巷道間掘進互擾效應分析 109
5.2.2 巷道與工作面開采互擾效應分析 119
5.2.3 相鄰工作面開采互擾效應分析 121
5.3 相鄰巷道掘進動載擾動特征 136
參考文獻 140
第6章 基于反饋控制的沖擊危險性評估與防治方法 142
6.1 方法框架 142
6.2 基于橢球密度函數的模糊綜合評估指標 143
6.2.1 評估指標構建 143
6.2.2 評估指標檢驗 148
6.3 基于實時微震的均值漂移沖擊危險性評估指標 151
6.3.1 評估指標構建 151
6.3.2 評估指標檢驗 154
6.4 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓區(qū)域防治方法 157
6.4.1 協(xié)調開采 157
6.4.2 斷鏈增耗 158
參考文獻 160
第7章 巨厚礫巖控制下井間協(xié)調開采防沖方法模擬與實踐 163
7.1 鄰面協(xié)調開采防沖方法模擬 163
7.1.1 應力轉移的影響因素及條件設置 163
7.1.2 不同因素的應力轉移主控條件 165
7.1.3 義馬礦區(qū)相鄰工作面協(xié)調開采方法 169
7.2 井間協(xié)調開采防沖實踐及效果評價 173
7.2.1 區(qū)域地質及開采概況 173
7.2.2 區(qū)域接替工作面選取 174
7.2.3 協(xié)調開采效果評價 176
參考文獻 182
第8章 近直立巖柱控制下急傾斜特厚煤層斷鏈增耗防沖實踐 183
8.1 工程背景 183
8.2 基于反饋控制方法的沖擊風險評估 183
8.3 烏東煤礦斷鏈增耗防沖實踐及效果評價 188
8.3.1 斷鏈增耗防沖措施參數設計 189
8.3.2 斷鏈增耗防沖措施效果評價 194
參考文獻 195
附錄A 應力轉移誘發(fā)沖擊地壓動力顯現統(tǒng)計 196
附錄B 義馬礦區(qū)煤層力學試驗測試數據表 197
附錄C 義馬礦區(qū)煤樣主成分因子得分 199
附錄D 烏東煤礦煤層沖擊傾向測試數據表 200
附錄E 烏東煤礦煤樣主成分因子得分 203