深部矿井‘顶板-煤层’结构体防冲多场应力控制技术

"该文主要探讨了深部强冲击危险矿井中‘顶板-煤层’结构体的多场应力控制防冲技术原理及优化设计。研究建立了一个以‘顶板-煤层’结构体稳定性为基础，以应力控制为核心的多场应力控制技术体系，通过数值模拟和理论分析，对煤柱留设宽度、巷道断面尺寸、煤层卸压爆破及大钻孔卸压等关键参数进行了优化。" 在深部矿井中，冲击地压是严重的安全隐患，尤其是在强冲击危险区域。文章以这样的背景为出发点，对"顶板-煤层"这一特殊结构体的受力状态进行了深入分析。研究者提出了一种全新的防冲技术策略，即从区域应力协调到局部应力控制，旨在保持整个结构体的稳定性，并减少冲击地压的发生。 通过数值模拟和理论计算，他们发现区段煤柱的留设宽度对冲击地压的防治至关重要，最佳宽度范围为3至4米。同时，巷道的设计也对防冲效果有直接影响，大断面沿顶巷道布置能有效减缓冲击地压，但当断面尺寸过大时，其应力控制效果会趋向饱和。 对于煤层卸压爆破，研究指出需要根据卸压位置动态调整爆孔深度和封孔长度。此外，大钻孔卸压技术也被证明是一种有效的防冲手段，具体参数如孔深30米、孔径130毫米、孔间距1.2米时，其防冲效果最佳。 该研究不仅揭示了"顶板-煤层"结构体的应力分布规律，还为实际矿井作业提供了具体的防冲技术参数优化建议，对于提高矿井安全生产和减少冲击地压事故具有重要的指导意义。文章的关键词包括"顶板-煤层"结构体、多场应力控制、冲击地压、优化设计、煤层卸压和大钻孔卸压，这些关键词反映了研究的核心内容和重点技术领域。 这项研究为深部矿井的安全开采提供了新的理论和技术支持，对于改善矿工的工作环境，提升矿产资源开采效率，以及防止严重安全事故的发生具有深远的影响。