高地应力特软煤层掘进工作面应力场分布与突出预测关键研究

本文主要探讨了高地应力特软煤层掘进工作面的应力场分布规律，这是一个关键问题，特别是在深部开采时，由于矿井深度的增加，采掘工作面的应力状态会显著改变，这对松软煤层尤为明显。研究发现，这些煤层在高地应力条件下，其预测指标的分布规律与浅部区域存在显著差异，这直接影响到安全性和生产效率。 研究方法采用了理论分析、现场测试和数值分析相结合的方式。理论分析部分，通过对岩石蠕变曲线的研究，揭示了岩石在恒定荷载作用下的长期变形行为，即尽管变形会随时间增长，但蠕变速率会逐渐减小。这有助于理解岩石在高压环境下的力学行为和响应特性。 在现场测试中，研究人员对高地应力特软煤层掘进工作面进行了实地考察，收集数据以验证理论模型，并获取实际工作面上的应力分布情况。数值分析则通过计算机模拟，模拟工作面在不同条件下的应力演变，以更精确地预测可能出现的应力集中和动态变化。 在淮南新庄孜矿，研究人员进行了实地试验，针对高地应力和高瓦斯压力条件下的特软煤层掘进工作面，进行了突出预测的敏感指标研究，以及确定关键的临界值。这些试验结果对于理解和预测此类工作面的煤与瓦斯突出风险至关重要，也为制定有效的防治措施提供了科学依据。 本文研究的目的是揭示高地应力特软煤层掘进工作面应力场的动态分布规律，这对于优化开采策略、防止安全事故、保障矿工安全以及提升煤炭工业的整体技术水平具有重要的实践意义。同时，这也为我们深入理解煤层在高地应力下的力学行为，以及如何有效管理瓦斯动力灾害提供了一种新的视角和方法。