大型地質體控制型礦井群沖擊地壓發(fā)生機理與防控技術

目錄第1章 緒論 1 1.1 研究背景和意義 1 1.2 國內(nèi)外研究進展 2 1.2.1 沖擊地壓的界定 3 1.2.2 沖擊地壓發(fā)生機理 3 1.2.3 沖擊地壓防控技術 8 參考文獻 11 第2章 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓顯現(xiàn)特征 21 2.1 賦存環(huán)境特征 21 2.1.1 地質構造特征 21 2.1.2 地應力分布特征 25 2.2 沖擊地壓破壞特征 29 2.2.1 烏東煤礦 29 2.2.2 義馬礦區(qū) 32 2.2.3 龍堌煤礦 34 參考文獻 38 第3章 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓發(fā)生機理研究平臺 40 3.1 礦井群井-地一體化監(jiān)控平臺 40 3.1.1 沖擊地壓井-地聯(lián)合監(jiān)測方法 40 3.1.2 沖擊地壓井-地監(jiān)測平臺搭建實例 41 3.1.3 沖擊地壓井-地監(jiān)測平臺精度測試及分析 44 3.2 礦井群穩(wěn)定性三維并行分析軟件平臺 46 3.2.1 CASRock基本原理 46 3.2.2 CASRock軟件特點與功能 49 3.2.3 CASRock軟件驗證 49 參考文獻 52 第4章 大型地質體控制下相鄰工作面開采覆巖結構效應 54 4.1 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓結構影響特征 54 4.1.1 礦井群開采下的構造賦存特征 54 4.1.2 礦井群開采下的覆巖空間結構特征 58 4.2 近直立巖柱和堅硬頂板條件下覆巖結構的撬曲效應 59 4.2.1 烏東煤礦工程概況 59 4.2.2 不同傾角煤層沖擊地壓發(fā)生的臨界開采深度 60 4.2.3 頂板-硬厚巖柱耦合誘沖機理 68 4.2.4 硬厚巖柱和堅硬頂板耦合誘沖機理數(shù)值驗證 78 4.3 巨厚礫巖條件下覆巖結構的聯(lián)動效應 81 4.3.1 義馬礦區(qū)巨厚礫巖概況 81 4.3.2 關鍵結構覆巖結構擾動特征 81 4.3.3 巨厚礫巖條件下覆巖結構擾動驗證 87 4.4 地塹構造條件下覆巖結構的下沉擠壓效應 93 4.4.1 龍堌煤礦工程概況 93 4.4.2 地塹結構頂板平衡結構力學解析 94 4.4.3 地塹構造區(qū)沖擊地壓數(shù)值模擬與分析 98 參考文獻 100 第5章 大型地質體控制下相鄰工作面采掘擾動特征 102 5.1 相鄰工作面開采互擾微震時空特征 102 5.1.1 工程背景 102 5.1.2 義馬礦區(qū)相鄰工作面微震時空特征 104 5.1.3 烏東煤礦微震空間聯(lián)動分布特征 107 5.2 相鄰工作面開采全周期采動應力互擾特征 109 5.2.1 巷道間掘進互擾效應分析 109 5.2.2 巷道與工作面開采互擾效應分析 119 5.2.3 相鄰工作面開采互擾效應分析 121 5.3 相鄰巷道掘進動載擾動特征 136 參考文獻 140 第6章 基于反饋控制的沖擊危險性評估與防治方法 142 6.1 方法框架 142 6.2 基于橢球密度函數(shù)的模糊綜合評估指標 143 6.2.1 評估指標構建 143 6.2.2 評估指標檢驗 148 6.3 基于實時微震的均值漂移沖擊危險性評估指標 151 6.3.1 評估指標構建 151 6.3.2 評估指標檢驗 154 6.4 大型地質體控制下礦井群沖擊地壓區(qū)域防治方法 157 6.4.1 協(xié)調開采 157 6.4.2 斷鏈增耗 158 參考文獻 160 第7章 巨厚礫巖控制下井間協(xié)調開采防沖方法模擬與實踐 163 7.1 鄰面協(xié)調開采防沖方法模擬 163 7.1.1 應力轉移的影響因素及條件設置 163 7.1.2 不同因素的應力轉移主控條件 165 7.1.3 義馬礦區(qū)相鄰工作面協(xié)調開采方法 169 7.2 井間協(xié)調開采防沖實踐及效果評價 173 7.2.1 區(qū)域地質及開采概況 173 7.2.2 區(qū)域接替工作面選取 174 7.2.3 協(xié)調開采效果評價 176 參考文獻 182 第8章 近直立巖柱控制下急傾斜特厚煤層斷鏈增耗防沖實踐 183 8.1 工程背景 183 8.2 基于反饋控制方法的沖擊風險評估 183 8.3 烏東煤礦斷鏈增耗防沖實踐及效果評價 188 8.3.1 斷鏈增耗防沖措施參數(shù)設計 189 8.3.2 斷鏈增耗防沖措施效果評價 194 參考文獻 195 附錄A 應力轉移誘發(fā)沖擊地壓動力顯現(xiàn)統(tǒng)計 196 附錄B 義馬礦區(qū)煤層力學試驗測試數(shù)據(jù)表 197 附錄C 義馬礦區(qū)煤樣主成分因子得分 199 附錄D 烏東煤礦煤層沖擊傾向測試數(shù)據(jù)表 200 附錄E 烏東煤礦煤樣主成分因子得分 203