姚家山矿首采工作面煤与瓦斯突出危险性分析：基于支承应力

"基于煤体支承应力的姚家山矿首采工作面煤与瓦斯突出危险预测" 本文主要探讨了煤炭开采中的一个重要安全问题——煤与瓦斯突出的预测和预防，特别是在姚家山矿的首采1(4+5)01工作面。随着我国煤矿开采深度的增加，面临的主要挑战之一就是煤与瓦斯突出事故，这种事故对矿井安全生产构成了严重威胁。因此，对煤与瓦斯突出进行科学预测和有效控制显得至关重要。 文章首先介绍了姚家山矿的基本情况，指出其生产规模和煤层特性，特别是4号和5号煤层作为首采煤层，埋藏深度大，属于深部开采，存在高瓦斯涌出风险，需采取防突措施。矿井的最大绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量表明其属于高瓦斯矿井，这进一步强调了防突工作的重要性。 为预测煤与瓦斯突出的危险性，研究者建立了一个力学模型，重点关注煤体的水平应力σ_x与支承应力σ_v之间的关系。通过数值模拟，他们发现工作面中部的支承应力最高，达到73.46 MPa，而靠近两侧煤巷的位置最低，为56.21 MPa。这种分布意味着靠近顺槽两侧的煤体更容易发生突出的初始破坏。计算得出，若要防止煤壁内单元煤体发生突出的初始破坏，水平应力的变化和数值不应超过41.97 MPa。 这些研究结果对于制定防突措施具有指导意义。文章未提及具体的防突技术或方法，但可以推断，基于这些应力分布和临界值，可能需要采取如优化开采顺序、使用防突钻孔、实施煤层预注水等技术手段，以降低瓦斯突出的风险。 该研究通过理论分析和数值模拟，揭示了煤与瓦斯突出与煤体支承应力的关系，为深部矿井的安全生产提供了理论依据。未来的研究可能需要进一步探索如何将这些理论成果转化为实际的防突策略，以确保矿工的生命安全和矿井的可持续发展。