深井煤层巷道冲击矿压控制技术：数值模拟与分析

"该研究由杨军伟、赵忠义、陈才贤等人进行，针对深井强冲击矿压煤层巷道控制技术进行了数值模拟分析。他们在某矿7121工作面背景下，利用FLAC2D软件比较了4种不同的巷道控制方案，以评估围岩应力、位移和塑性区的变化。研究发现，方案3在降低巷道应力峰值方面表现最佳，最大应力值降至30.68 MPa，减少约5 MPa。而方案4则在巷道变形控制上最优，两帮收敛和顶底板移近量较小。大直径钻孔有助于提前释放煤岩体中的潜在能量，防止冲击矿压的发生。此外，‘三结构’控制技术被证实具有良好的卸压效果，减少围岩变形，并大量释放能量，削弱冲击矿压发生的可能性。现场应用显示，这种控制技术对巷道围岩变形的控制效果显著，证实了数值模拟的准确性。这些研究成果为深井煤岩强动力灾害的防治提供了有价值的参考。" 在千米深井中，冲击矿压是严重威胁安全生产的问题。冲击矿压是指矿岩体内积聚的能量突然释放，导致剧烈的动态破坏现象，可能引发严重的安全事故。本研究通过数值模拟方法，探讨了如何有效地预防和控制这种情况。 首先，采用FLAC2D软件进行数值模拟是一种常见的工程分析工具，它能准确地模拟地下空间的应力分布和变形情况。在四种不同的巷道控制方案中，方案3和方案4分别在应力管理和结构稳定性方面表现出色。方案3通过特定的设计，显著降低了巷道的最大应力值，从而降低了冲击矿压的风险。而方案4则在控制巷道变形上优于其他方案，减少巷道的不稳定性。 其次，大直径钻孔技术的应用被证明是有效的方法之一。通过钻孔，可以提前诱导围岩产生塑性区，进而释放积聚的能量，防止能量突然爆发造成的冲击矿压事件。这种能量的预释放策略是减少灾害发生的关键。 再者，文中提到的“三结构”控制技术是一种综合的防治策略，它结合了多种控制手段，如锚网索支护和钻孔卸压，以实现最佳的卸压效果，减小围岩的变形，并且能够大量释放能量，破坏了冲击矿压发生的力学条件。这一体系的实施，不仅减少了巷道的破坏，还为现场的安全操作提供了保障。 最后，实际工程实践验证了这些数值模拟结果的正确性和实用性，显示了所提出的控制技术在减少深井煤岩强动力灾害方面的有效性。这一成果对深井开采领域具有重要的指导意义，为未来类似工程的设计和施工提供了科学依据。 这篇研究强调了深井冲击矿压防治的重要性，并通过数值模拟和实际工程应用展示了有效的控制技术和策略，为深井安全开采提供了理论支持和技术参考。