发生机制研究煤柱的l型区完全机械化开采期间和预防技术

文摘

为了研究岩爆的发生机理,在l型区域完全机械化开采期间,705号工作面位于Baojishan煤矿作为一个典型的工程背景。通过现场调查、理论分析、数值模拟、原位测试,及相关监测方法,岩爆的发生机制和相应的预防技术进行了研究。结果表明,煤炭支柱与围压在FLAC建立了l型区^{3 d}数值模拟软件,数值模拟结果表明,静载荷的变化有更大的影响比动态负载煤柱稳定的失败;静载荷扮演了一个角色在储存能量,和动态加载在诱导岩爆过程中发挥作用;bolt-mesh-cable支持和高压水射流卸载技术相结合提出了防止岩爆的道路,和数值模拟结果表明,围岩应力分布符合strong-soft-strong模型(3 s)结构,和力矩分配是合理的。在后续采矿、煤炭的极限值罚款用于确定该措施是一个合理的方法来防止岩爆。研究结论提供理论基础和新的指导预防岩爆的协同效应技术道路。

1。介绍

近年来,随着完全机械化的普及矿山液压支架和支撑强度的改善工作面,大多出现在巷道岩爆事故。研究数据显示,超过75%的岩石破裂事故发生在两隧道工作面,特别是在推进支持范围的0∼80工作面(1- - - - - -3]。因此,防侵蚀的巷道岩爆的研究已成为摆在我们面前亟待解决的重要问题之一。

目前,两种类型的典型巷道岩爆的压力(压力)类型,类型和冲击现象的动态和静态combination-induced岩爆是普遍接受。锅(4)提出了起始巷道冲击地压理论基于微震监测结果;他等。5)研究动态和静态combination-induced冲击地压的机理;李等人。6)建立了损伤准则合并后的动态和静态作用下煤和岩石的身体和分析深度我列下的力学响应特性结合动态和静态行动;和彭和Lu和温家宝et al。7,8]研究了影响巷道的破坏特征通过动态加载使用数值模型模拟。在管理技术方面,窦等。9]提出的理论强度弱化和减压的身体和周围进行了深入研究煤岩深孔爆破、大直径钻孔、煤层高压注水,和其他减压技术和设备。高et al。10]建立了strong-weak-strong (3 s)三重影响预防力学模型基于振动巷道的破坏机制的影响。康等。11)认为,巷道的影响表现可以通过大力支持和消除或减毒研究吸能材料的支持。巷道岩爆机理的基础上,上述方面的研究进行了特殊研究减压预防和预防的支持,协同效应的分别,而很少有研究巷道卸压和支持。

本文以年底频繁发生的影响工作面为切入点,FLAC的应变软化本构模型^{3 d}软件是用来模拟和分析静态载荷和动态载荷的影响煤柱的失败和不稳定l型区域。

2。工程总体情况

2.1。工作面地质概况

705号工作面位于我的东翼,现在工作面在开采,其上工作面703号和701号工作面开采,下部是707号的原始煤层工作面。705号完全机械化放顶煤开采过程面临位于我的+ 1090水平,平均开采深度约为590米。上部是有界的703号的隔离煤柱工作面,下部是707号的原始煤层工作面,雷区的可开采的边界是在东方的边界。工作面回风槽长度665米,运输网关680米的长度,平均可开采的罢工的长度640米,平均倾斜长度81米。小毛病下降0.5∼2米705号工作面比较发达,构成一个小地方影响复苏,将安排对西方开放的F10的错,没有足够的对经济复苏的影响,在西方虽然Fa断层的下降较大,和影响采矿工作面逐渐变大的工作面之间的距离缩短。

705号煤层工作面主要是挖掘一个单一煤层结构和稳定的煤厚度。煤的平均厚度10.78米,平均26°倾角,1.40吨/米的能力³、可靠性系数1.3∼1.5和705号综合开采工作面综合项目计划位置如图1。

对煤层破裂潜力的关键索引值如表所示1。

平均一个煤层的开采深度我大约是590米。煤岩样品取自工作面705号和706号运输网关来确定实验室物理力学参数。测定内容包括动态故障时间(D_T),弹性能量指数( ),冲击能量指数(K_E)和单轴抗压强度(R_C煤炭样品的)。根据煤炭样品的测量结果,可以全面评估,这个矿的煤层第三类强烈影响趋势(参考表1)。测定结果如表所示2。屋顶爆发潜力的关键索引值如表所示3。

在40米以上煤层不同厚度的多层泥岩,泥岩的价值最大分层厚度为1米。过重的负荷单位宽度(问),同一屋檐下弯曲能量指数(U_WQ),因此复合顶板弯曲能量指数(U_wq)可以计算出岩石样品测量的结果和应用相应的方程。自U_wq值小于120,请参考表3的屋顶,它决定在这个矿煤层II级的有弱的影响趋势。测量参数和计算结果如表所示4。

2.2。危机的发生和原因分析

在开车期间,705号完全机械化的动态压力屈服面没有出现。截至2013年11月,监控没有。705工作面开采过程发生在表现的影响,有5个严重影响表现,705号工作面推进位置和影响地面压力表现位置分布如图2。

从图2,以下的观察:(1)影响出现的位置与705号机械化放顶煤面开采常规动态向前发展和出现的位置更集中在回到风槽。(2)5中冲击,①、④、⑤冲击更严重。

从图可以看出2以来发生了五个严重影响表现,6月26日,2013年,当没有。705综采放顶煤开采过程面临开放cut-hole检索,当年11月30日。“7.18”(①)出现影响工作面位于“第一方”影响区这意味着先进的距离等于工作面宽度,大面积的屋顶活动的影响;(②)表象的“9.10”影响预计将受到侧向支承压力的叠加效应形成的相邻矿区;“9.16”的影响(③)似乎面对所有支架工作压力增加,预计将随着工作面临的进步,在矿区和上覆岩层活动加剧,整个秋天,大面积fracture-induced传入的压力;(④)透露,“10.7”影响工作面在第二个瞄准的位置,以及工作的脸是关闭了6天,受开采扰动恢复生产的工作面和屋顶的大区域活动在第二次瞄准;(⑤)“11.23”影响期间出现的影响没有明显的异常,表明似乎无关的屋顶活动的影响,预计影响的叠加扰动停止煤列和小断层,704工作面12]。

3所示。机理分析的影响

没有。705综采放顶煤开采过程面临没有出现明显的矿山压力、动压力量出现,但在经济复苏期间发生,5严重影响出现,出现的位置主要集中在工作面结束前工作面在一定范围内。巷道开挖后,原地下煤岩的三向应力状态的身体重新分配和煤岩的应力集中形成身体的两个帮派的道路并不足以诱导出现事故的影响。当705号完全机械化放顶煤开采过程检索,相邻矿区的横向残余支持压力和superfront支持本工作面压力叠加,和很容易形成一个l型的高集中静载的superfront部分面积705号回风通道,与应力叠加值最高的凸角l型区域。煤柱体凸角的l型区域受到静载荷的应力集中系数高n。考虑到周围的煤体支柱的身体有一定的侧向封闭压力效应。因此,煤柱处于三轴应力状态,不能简单地分析了单轴压缩。的叠加煤柱支承压力的l型区域如图3(一个)(13]。

根据“内部和外部压力场”的概念的支持来自图的压力3 (b)可以看出,矿业的。705年全面运作,低岩层立即打破了运动和形成稳定结构,岩石和低重量转移到煤矿身体和矿区的一侧,形成一个较低的压力峰值K₂γH在固体煤帮。由于磁滞高层岩层断裂的影响,它落后于低级的岩层在一定时间内将形成一个稳定的结构,和高级岩石重量转移到煤身体和深矿区。从图3,可以看出造成的应力集中后固体煤帮内形成稳定的结构低岩层和工作面oversupporting压力的叠加形成一个更高的应力峰值nγH(n>K₂),l型的凸的煤柱角落区域是影响高集中静载荷的作用。

根据Mohr-Coulomb强度准则(14,15煤柱的极限抗压强度),在三轴应力状态如下: 在哪里σ_马克斯是最终的主应力,σ₃圆周外侧的压力,C是凝聚力,φ内摩擦角。

当煤柱侧围压下,σ₃= 0 MPa,单轴抗压力如下:

使用三角方程不变, 在哪里θ是煤柱的剪切破坏的角度。

然后,所需的负荷不稳定煤柱的失败应该符合以下要求:

方程(4)显示所需的负载扰动的煤柱侧圆周压力增加的比例增加一定的剪切角。

在一定的侧围压下,弹性应变能积累之前失败是高于零围压下,这将释放更多的弹性能量,导致更严重的对巷道的破坏。的煤柱巷道的l型的凸角落区域受到支承压力的叠加,是在一个更高的集中静载,和动态负荷引起的705号工作面采矿活动的叠加,即倾向于两种类型的典型影响地面压力的压力(压力)类型的类型和影响巷道群(16),如图4。

从图可以看出4的705工作面开采引起动态扰动如屋顶破裂,破损,或断层滑动不稳定,容易引起煤柱影响叠加的动态和静态负载扰动。当工作面推进第一“广场”和多个“广场”的立场,艰难的屋顶很容易出现“O-X”打破了整个秋天,导致暴力权力干扰,增加煤柱的机会出现和冲击强度不稳定破坏的影响。

上面的分析解释说,出现①,②和④矿山压力动态外观图2直接相关的动态和静态负载扰动的凸角l型区域的工作面从力学机制的角度来看。此外,①④影响出现最严重的,因为在这个时候,工作表面在中小学广场的位置。

每个影响显示器的出现是伴随着底鼓的外观,这是因为隧道挖出和稳定后,围岩中的水平应力转移到顶部和底部板,导致底板受到一定强度的水平应力σ_x,因此板底部受到一定程度的弯曲变形。叠加扰动作用下的高集中巷道帮派的静态载荷和动态载荷的工作面检索,煤柱是容易产生影响滑移沿滑移线根据Terzaghi理论(17),导致瞬时暴力底鼓,在严重的情况下,煤的身体冲进巷道地压形成的影响。煤柱的影响下巷道的破坏地板上叠加的动态和静态负载扰动条件如图5。

我没有异常的压力数据在⑤能力表现在图2,这表明l型的凸的煤柱角落区域在工作面前不受屋顶的动态扰动影响的活动。从图可以看出,在这个时候,有一个小毛病一滴3.5在工作面前,和被支持的压力工作面与故障支持叠加形成一个支持压应力峰值K₃γH,结合图3(一个),然后与侧向支承压力的叠加形成一个支持压力的压力峰值n₁γH凸角的l型区域(n₁>n)。同时,当工作面推进到附近的小断层,断层结构诱导激活释放的动态负载,和煤柱也受到强烈的动态和静态载荷叠加扰动(动态负载来源是小错误),和很容易破坏事故和破坏巷道的影响,如图6。

4所示。煤炭机械响应列叠加动态和静态负荷扰动

在深部开采过程中,它是基于叠加原理的动态和静态负载扰动和煤的身体容易叠加扰动的静态和动态负载来源字段。静态负荷主要由自重应力、构造应力、和矿业支持压力在采矿过程中开发的。动态载荷主要是由破裂,引起的破损,或断层滑动煤岩身体的不稳定导致煤岩的弹性能量积累的身体被释放到周围空间振动应力波的形式,从而创建一个动态扰动的传播媒介。自从部队定向,动态和静态负荷作用于煤岩的身体以向量的形式,和叠加的动态和静态加载煤岩的身体可以表示如下(18]: 在哪里静态加载力源字段,是动态加载力源字段,然后呢是动态和静态载荷的叠加。

假设煤岩的身体周围挖掘的临界值space-induced岩爆 ,这意味着不平等符合下列条件时,会发生岩爆:

4.1。FLAC^{3 d}数值计算模型

FLAC^{3 d}数值模拟软件11模拟材料内在的型号供你选择。正确的、合理的选择材料类似的内在模型是一个关键因素在3 d数值计算和分析19]。通常选择instantonal模型对煤岩的身体可以大致分为四个典型instantonal模型:纯弹性(图7(一)),理想弹塑性(图7(b)), elastic-brittle-plastic(图7(c)),并降低(图7(d))和简化的应力-应变曲线的四个典型instantonal模型如图7。

在深井开采过程中,煤列附近提取空间受到一定的横向信封的压力。与零极限压力条件下的煤列受损脆弱地沿着一个斜向剪切断裂表面,随着横向信封压力的增加,煤的应力-应变曲线列将反映曲线特征,如图8。应力-应变曲线在图8包括一个弹性特征区间的应变很小,可逆和非线性特征区间内部破坏煤的身体发生永久变形。

基于上述分析的应力和应力-应变曲线附近的煤列提取空间,可以看出三个弹塑性instantonal模型数据7(一)-7(c)忽略材料的强度软化特性,不适合3 d数值模拟研究煤列附近提取空间,而应变软化模型图7(d)可以反映实际工程条件下的煤柱的应力应变状态,可以满足数值模拟研究周围的煤列有一定压力条件。

由于采矿活动的影响,煤炭的身体周围一定范围内提取空间是损坏,质量差的煤的身体和残余强度区;煤炭的身体远离深的部分提取空间基本上是在原岩应力状态,和煤炭的身体质量好,在弹性区;煤体内的过度区之间的残余强度区和原岩应力区是中等质量,这里的煤炭的身体是在塑料软化区;如果简化成煤的身体列,它的周围是受一定强度影响周围的压力,和其应力-应变曲线变化模式是类似于图8。

4.2。应变软化模型计算和分析

FLAC的应变软化模型^{3 d}是一个基于个体发育的模式吗Mohr-Coulomb屈服准则,这不是与剪切流相关法律,但张力流法。在弹性阶段,应变软化模型完全相同的应力-应变曲线Mohr-Coulomb模型,它通常用于模拟煤的身体。两个模型之间的差异是,出现塑性屈服后,Mohr-Coulomb模型不能反映材料的软化效应围岩塑性屈服阶段,因为参数预设为常数,而内聚力、内摩擦角、剪切扩张角,和应变软化模型材料的抗拉强度都与塑性屈服应变的发生衰变。应变软化模型允许用户模拟应力-应变曲线在塑性屈服阶段定制的功能材料的塑性屈服后材料参数的变化。

煤的平均应力-应变曲线为三组样本,由实验室物理力学参数,如图9,单轴抗压强度约为27.12 MPa,达到一个峰值点应变约为0.1。

作为strain-softened材料参数衰变塑性屈服后随着塑性应变的发展,煤炭的单轴压缩模拟列使用strain-softened内在模型需要重新分配后的材料参数的峰值应力-应变曲线,以便他们仍然有一定的残余强度峰值后的伤害。的迭代任务凝聚力,摩擦角和剪切扩张角参数与峰值应力后煤样的物理参数测量和调整参数来确定合理的参数值和迭代法,试错的方法。峰单轴抗压强度值之间的误差为27.44 MPa和27.12 MPa的测量值不超过5%。峰值后,实验测试曲线显示大幅降低承载力由于煤样的不稳定,而strain-softened模型仍有一定的承载能力,这是符合一定的周向压力条件下的单轴压缩。煤柱的敲定strain-softened模型显示参数的变化峰值后,如表所示5。

4.3。模拟和分析煤炭列尸体进行动态和静态叠加扰动

为了研究煤柱破坏法律的影响叠加造成的身体动态载荷如屋顶破裂,破裂,或断层滑动失稳,煤柱的应力-应变规律身体叠加动态和静态负载扰动下某些圆周压力条件下被数值模拟研究。统计研究表明,动态加载的应变率造成的煤炭开采活动一般不大于10⁻¹/ s,媒介的类别和中低应变率(15),如表所示6。

strain-softened模型的维度Φ5 m×10 m建于根据FLAC规模^{3 d}软件来模拟煤列被特定的压缩强度,分配与模型参数,如表所示5。一定价值的位移加载速率是应用于上、下表面的圆柱模型来模拟动态和静态加载。

在相同的静态加载条件下,加载速率为0.006 m / min是应用于端面的strain-softened模型,相应的应变速率为1.0×10⁻⁵/ s(静载),当加载到20%R_c(5.49 MPa),端面上的加载速率模型的变化,加载速度0.06米/分钟,0.6米/分钟,和3 m / min,分别对应应变率1.0×10⁻⁴/ s (quasidynamic加载),1.0×10⁻³/ s(动态加载)和5.0×10⁻³/ s(动态加载)。煤柱的数值模拟的应力-应变曲线如图所示10(一)。

在不同的静态加载条件下,加载速率为0.006 m / min仍应用于端面strain-softened模型,当加载到20%R_c(5.49 MPa), 40%R_c(10.98 MPa), 60%R_c(16.46 MPa),和80%R_c(21.95 MPa),顶面模型的加载速率改变,两人都是加载,分别。相同的0.6米/分钟加载速率对应于一个应变率为1.0×10⁻³/ s(动态加载)。煤柱的数值模拟的应力-应变曲线如图所示10(b)。

从图10(a),可以看出煤列模型的峰值应力显著增加,随着加载应变率时煤列是相同的初始静态荷载,这表明一个更大的应变率使煤列之前积累更多的弹性应变能的峰值点。结合图10(c),随着应变率的增加,峰值应力的煤柱可以在更小的压力,达到和峰值应力-应变曲线的斜率增加应变减小,表明高应变率可以使煤柱积累更多的弹性应变能在更短的时间和较小的应变,这是更容易诱发不稳定煤柱的破坏。

从图10(b),可以看出,峰值应力值增加,可以大大提高煤的初始静态荷载列在同一加载应变率为1.0×10⁻³/ s(动态负载),这表明更高的初始静态荷载值可以使煤列在峰值点之前积累更多的弹性应变能。峰值点的应力-应变曲线的斜率与初始静态荷载的增加急剧增加,表明初始高静态负载状态的煤柱可以积累更多的弹性应变能在更短的时间内被加载时动态加载,这很容易引起煤柱的稳定性。

煤柱的抗压强度是一个重要的指标,其倾向的影响。许多学者研究了煤柱和强度之间的关系C₁,研究结果表明,当它的抗压强度R_c> 20 MPa,最低临界载荷C₁= 50 MPa需要发生影响,反之,当它的抗压强度R_c< 16 MPa,临界载荷C₁= 70 - 90 MPa需要发生影响,如图11。

根据应力-应变曲线在图10(一),结合图11,可以看出当煤柱受到加载应变率为5.0×10⁻³/ s(动态负载)在初始低静态负荷(20%R_c),相应的动态和静态载荷叠加峰强度可以达到63.5 MPa,考虑到煤柱的单轴抗压强度为27.44 MPa,满足最低临界载荷C₁发生影响的。当煤柱承受低加载应变率为1.0×10⁻⁴/ s (quasidynamic负载)和1.0×10⁻³/ s(动态负载),峰值强度小于的价值C₁,所以影响损害不太可能发生。

根据应力-应变曲线在图10(b),结合图11煤柱,可以看出,当受到相同的加载应变率为1.0×10⁻³/ s(动态负载),动态和静态载荷的峰值强度叠加小于C₁值时,根据初始静态负载(低20%R_c,40%的R_c)影响并且更不容易损坏,而当煤柱下初始高静态负载(60%R_c,80%的R_c),动态和静态载荷叠加的峰值强度小于C₁价值。当煤柱在高初始静态荷载(60%R_c,80%的R_c),动态和静态载荷叠加的峰值强度满足条件的最小临界负荷C₁和很容易影响损害。

从上面的分析中,当煤柱在静载荷较低,在低压力屈服状态,和自己的损害需要一个大的动态负载扰动;当煤柱高静态负载,它处于高应力屈服状态,一个较小的动态负载扰动可以引起煤柱失稳破坏。可以看出当煤柱在低应力屈服状态,所需的弹性应变能煤柱破坏主要是由外部提供动态负载,和动态负载在动态和静态加载中起着主导作用叠加扰动破坏;当煤柱高应力屈服状态,积累大量的弹性应变能,动态负载扮演小角色的动态和静态荷载比静载荷叠加扰动破坏,和动态负载主要扮演了一个角色在诱导的损害。基于上述分析,需要采取措施减少煤柱集中静载强度由身体,同时减少煤柱强度的身体受到动态负载扰动的影响,削弱了动态和静态载荷叠加扰动的煤柱的身体,以有效降低煤柱体不稳定的机会。

5。在l型岩爆的预防技术的工作面

5.1。l型影响协作控制研究领域

根据力学机理的分析和数值模拟的结果煤柱凸角的l型区域,可以看出,需要采取措施防止煤柱破坏作用下的高集中静态载荷和动态干扰诱导影响巷道矿山压力和高强度的降低煤柱集中静载。同时,采用安全开采技术减少煤柱强度受到动态扰动的影响,从而有效地削弱程度的动态和静态载荷叠加扰动煤柱。结合提出的岩石破裂理论开始锅et al .,巷道岩爆的需要经历三个阶段:开始影响,影响能量转移,影响外观。考虑动态扰动的不确定性和棘手的合理性(影响)煤炭开采造成的,从能量传递和影响外观影响的角度,提出了一些对策高集中静载的煤柱。高压水射流技术是用来缓解压力,防止影响。同时,锚索用于加强的支持螺栓净巷道的支护结构,结构补偿的影响,以减少对巷道的影响的损伤程度。

的净截面回归风洞在705工作面为4.8米×3.6米。锚网支持Φ22×3000毫米左撇子rebarless钢筋锚杆为0.8米×0.8米interrow距离。锚预加载转矩不小于300纳米。的锚索二次帮派拱钢筋支持Φ17.8×6300毫米和强度1860 MPa钢链,400×400毫米锚索托盘、锚索孔应使用四个Z2350树脂anchorant和锚索预加载需要不少于100 kN。二级帮派拱钢筋支持的基础上,实现了高压水射流冲卸货的煤柱巷道帮派的l型的凸角落区域(20.),如图12(一个)。其中,高压水射流技术可以离开一定长度l₁保护区的巷道帮派,然后进行高压水射流旋转煤炭切割在高应力煤身体深巷道群的一部分,利用回归水在洞里排放削减地区煤炭的身体出洞,人为地创造出一定长度l₂大直径减压空间(水射流部分),如图12 (b)。

根据705工作面工程地质条件,仿真研究锚网锚索网支持通过应用FLAC进行^二维数值模拟软件,模拟结果如图(13日)和13 (b)。从云计算的压力(13日)可以看到,它的厚度压缩拱由固定网络支持近1.5,和压应力拱约为7.5×10⁴Pa。从应力云(图13 (b)),可以看出,补偿后的钢筋支持团伙拱,锚网电缆协同支持使得拱厚度增加到3 m,和压应力组合拱增加约1.0×10⁵Pa。可以看出,在原来的锚网支撑结构的结构补偿705返回风槽,锚网索协同支撑结构极大地改善了巷道围岩的承载能力,形成一定范围的强结构巷道周围的区域。的基础上锚网索协同支持,保护带的长度l₁= 5米,长度和水喷射钻井l₂= 15米,直径D实现= 300毫米。应力云图如图13 (c),这表明大直径卸载空间形成的水射流钻井部分会导致煤的塑性变形的身体在这一领域,使煤的身体松散和破碎,强度相对较低。和孔隙度相对增加,从而有效地释放和转移的高集中静载煤巷道帮派的身体,形成一定范围的弱结构面积。疲软的结构是一个大规模的强结构区域不受开采影响基本上保持原来的状态。

图(14日)显示了弯矩的分布由巷道信封在锚网的支持。众所周知的人物,当普通锚网络支持,两个团伙和底板弯矩较大,最大弯矩中间的两个帮派是约2.4 e5海里,和最大弯矩的底板是约2.3 e5海里。图14 (b)弯矩的分布是由围岩巷道锚网电缆时的合作支持,众所周知的最大弯矩图,中间的两个帮派是约1.2 e5海里,最大弯矩的底板是1.7 e5 Nm,的位置在中间帮派下降50%,和底部的位置在中间板下降26.1%。图14 (c)显示了弯矩的分布由巷道的围岩高压水射流巷道帮减压后的基础上合作的支持。可以看出目前隧道围岩承载结构的分布更均匀,特别是底板位置,由于隧道的卸载帮派的作用,原来的中间位置的最大弯矩的有效改善,最大弯矩底板的两个帮派英尺抵消,和最大弯矩e4 8.5纳米,这有利于稳定的底板围岩和帮派的脚。

5.2。岩爆的防治效果

图15显示效果之前和之后的采用的预防和控制技术在矿山Yimei煤。从图15(b),可以看出,对l型区域的工作面,锚网索的基础上支持+高压水射流巷帮减压,u型支架被动支持应用于围岩的破裂部分补偿,可以提高轴承的性能和巷围岩的抗冲击性。

钻芯片方法是最常见的和有效的手段监测巷道围岩中的应力。705号后续采矿过程中工作面,钻孔直径为42毫米可以钻的固体煤壁superfront回风槽的部分。固体煤壁的应力值可以由粉排放的数量每米和是否有动态现象如粘和吸在钻井过程中,以确定风险的强度的影响。结合实际生产情况的煤矿,煤粉量的监测,和地面压力的实际外观,分类预测和预防的方法基于煤粉的临界指数率值初步提议,如表所示7。煤粉的超临界指数率可以表达的 在哪里我是煤粉的临界指数率,米是测量煤粉量,米煤粉量的临界值。

如表所示7,当临界指数我> 50%的煤尘的l型区域溢出部分结束时705号工作面风险意味着有一种强烈的影响,有效的预防和控制措施,如合作支持和卸压巷道帮派需要采取。之后,根据现场防治效果,调整来确定更合适的煤尘临界指数率分级工作面预测和预防方法。

6。结论

(1)煤柱的l型的凸角区域的705号工作面受高集中静载,和动态扰动引起的矿业在煤柱工作面使叠加动态和静态负载,及其扰动破坏导致压力类型或影响(压力)类型,两种类型的典型巷道,地面压力的影响。(2)根据煤层的应力-应变曲线,测量FLAC的内在应变软化模型^{3 d}软件是用来模拟的动态特性和破坏规律动态和静态的不同组合下的煤柱载荷在某些圆周压力条件下,得出煤柱的力学特性:在静载荷低,所需的弹性应变能煤柱的破坏主要是由外部提供动态负载;在静载荷高,大量的弹性应变能积累在煤柱和动态负载主要扮演诱导损伤的作用。(3)strain-peak压力曲线的斜率相同的动态负载条件下的煤柱不同的静态加载不同的动态负载条件下显著大于相同的静态负载。叠加的影响下的动态和静态负载,提高静载荷的影响不稳定破坏的煤柱是高于动态负载。(4)基于冲击压力的机制引起的不稳定条件下的煤柱的动态和静态载荷的叠加,l型压力预防和控制技术的影响区域的工作面进行了探讨。锚网索支持和高压水射流巷道帮减压协同作用可以减少高浓度的静态负载固体煤帮的l型区域,形成强有力的预防和置信三重影响结构巷道信封,有效地削弱了动态和静态加载superposition-induced影响压力的机会,并减少了巷道的破坏程度影响表现。拟做分级预测预报和预防冲击地压的大小根据煤粉的关键索引速度值。

数据可用性

所有数据用于支持本研究的结果都包含在这篇文章中,并没有任何限制数据访问。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的工程深矿井岩爆灾害评估实验室开放项目(LMYK2020005)。

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