综放开采滞后动力灾害演化及防治技术研究

"综放开采滞后型动力灾害演化机理及控制技术" 综放开采是现代煤矿开采的主要方式之一，但其过程中可能出现的动力灾害问题一直是安全开采的重要挑战。"滞后型"动力灾害指的是在开采一段时间后才出现的动力现象，如冲击地压、煤岩体突然释放能量等。本文主要探讨了这种动力灾害的演化机制及其防治措施。 首先，作者从三个方面进行了理论分析：煤柱侧向应力、采场支承应力和复合顶板应力。煤柱侧向应力的增加是由于采空区后方应力增高区的高应力导致的，这种应力集中可能会引发动力灾害。采场支承应力的变化与煤柱的留设有关，不合理的煤柱设计可能导致侧向支撑压力的异常叠加，进一步加剧动力灾害的风险。复合顶板的失稳断裂会释放巨大的冲击压力，这些压力会通过煤柱传递到煤层底板，对工作面造成威胁。 为了验证理论分析，研究采用了FLAC3D数值模拟软件，这是一种广泛应用的岩土力学数值模拟工具。通过模拟，可以更直观地理解动力灾害的发展过程，并对理论分析的结果进行验证，确保了研究的准确性。 根据模拟结果和现场实践经验，研究者将工作面的动力危险程度划分为三个区域：冲击显现区、一般冲击危险区和强冲击危险区。这些区域的划分有助于精细化管理，针对性地采取预防措施。 针对动力灾害的防治，研究提出了三种具体措施：煤层注水、超前端头预裂爆破和煤柱大孔径卸压。煤层注水可以通过增加煤体的含水量，降低其弹性模量，从而减少冲击地压发生的可能性；超前端头预裂爆破可以预先破裂部分煤体，释放一部分应力，防止能量积累；煤柱大孔径卸压则是通过钻孔等方式直接释放煤柱内的高应力，降低动力灾害的风险。 本研究深入探讨了综放开采中滞后型动力灾害的演化机制，提供了理论依据和实用的防治技术，对于保障矿井安全生产具有重要意义。这些研究成果不仅为矿山设计和生产提供了指导，也为未来动力灾害的预防和控制提供了新的思路。同时，该研究强调了理论分析与数值模拟相结合的重要性，以及将理论成果应用于实际生产中的必要性。