夹矸厚煤层掘进工作面冲击地压防治技术研究

"冲击地压机理,掘进工作面,夹矸厚煤层,防治技术" 在煤炭开采过程中，冲击地压是一种严重的安全隐患，尤其在夹矸厚煤层的掘进工作面，这一问题更为突出。本文以某矿掘进工作面发生冲击地压事故为例，深入探讨了此类事故的成因和防治策略。 冲击地压，又称为岩爆或煤爆，是指在地下开采过程中，由于地质构造、开采顺序和矿山压力分布等因素，导致地层突然释放能量的现象，表现为剧烈的岩石或煤体动态破裂。在夹矸厚煤层中，由于煤层与岩层交替分布，形成了应力集中区。当掘进工作面进入这些区域时，原有的应力状态被破坏，导致局部应力高度集中，这是引发掘进工作面冲击地压的主要原因。 研究采用了理论分析与数值模拟相结合的方法。理论分析部分，基于矿山力学原理，分析了夹矸带中的应力分布及其对工作面稳定性的影响。数值模拟则通过专业软件，如 FLAC 或 UDEC，模拟了掘进过程中的应力变化和能量积累，进一步验证了夹矸带应力集中与掘进面超前应力叠加的理论。 为防止类似事故的发生，作者提出了"迎头-巷帮-底板"的综合卸压方法。这一方法强调了对工作面前方、侧帮和底板的全方位卸压，通过预裂爆破、液压支架动态调参数等手段，有效地分散和释放局部过高的应力，减少冲击地压的可能性。同时，根据矿井的具体条件，设计了合理的掘进支护方案，包括选择合适的支护材料、优化支护结构和及时支护等措施，以增强工作面的稳定性。 此外，防治冲击地压还需要结合矿井监测预警系统，实时监测地压变化，提前发现潜在危险。通过布设微震监测、应变计等传感器，可以捕捉到地层中的微小变形，为及时采取卸压措施提供依据。 该研究对于理解夹矸厚煤层掘进工作面冲击地压的发生机制具有重要意义，提出的防治技术和支护方案为同类矿井的安全开采提供了科学指导。在实际操作中，必须结合矿井的地质条件和开采实际情况，灵活应用这些理论和技术，确保安全生产。