大型地質(zhì)體控制型礦井群沖擊地壓發(fā)生機(jī)理與防控技術(shù)

目錄第1章 緒論 1 1.1 研究背景和意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展 2 1.2.1 沖擊地壓的界定 3 1.2.2 沖擊地壓發(fā)生機(jī)理 3 1.2.3 沖擊地壓防控技術(shù) 8 參考文獻(xiàn) 11 第2章 大型地質(zhì)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(zhì)構(gòu)造特征 21 2.1.2 地應(yīng)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(xiàn) 38 第3章 大型地質(zhì)體控制下礦井群沖擊地壓發(fā)生機(jī)理研究平臺(tái) 40 3.1 礦井群井-地一體化監(jiān)控平臺(tái) 40 3.1.1 沖擊地壓井-地聯(lián)合監(jiān)測(cè)方法 40 3.1.2 沖擊地壓井-地監(jiān)測(cè)平臺(tái)搭建實(shí)例 41 3.1.3 沖擊地壓井-地監(jiān)測(cè)平臺(tái)精度測(cè)試及分析 44 3.2 礦井群穩(wěn)定性三維并行分析軟件平臺(tái) 46 3.2.1 CASRock基本原理 46 3.2.2 CASRock軟件特點(diǎn)與功能 49 3.2.3 CASRock軟件驗(yàn)證 49 參考文獻(xiàn) 52 第4章 大型地質(zhì)體控制下相鄰工作面開采覆巖結(jié)構(gòu)效應(yīng) 54 4.1 大型地質(zhì)體控制下礦井群沖擊地壓結(jié)構(gòu)影響特征 54 4.1.1 礦井群開采下的構(gòu)造賦存特征 54 4.1.2 礦井群開采下的覆巖空間結(jié)構(gòu)特征 58 4.2 近直立巖柱和堅(jiān)硬頂板條件下覆巖結(jié)構(gòu)的撬曲效應(yīng) 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(jī)理 68 4.2.4 硬厚巖柱和堅(jiān)硬頂板耦合誘沖機(jī)理數(shù)值驗(yàn)證 78 4.3 巨厚礫巖條件下覆巖結(jié)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)效應(yīng) 81 4.3.1 義馬礦區(qū)巨厚礫巖概況 81 4.3.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)覆巖結(jié)構(gòu)擾動(dòng)特征 81 4.3.3 巨厚礫巖條件下覆巖結(jié)構(gòu)擾動(dòng)驗(yàn)證 87 4.4 地塹構(gòu)造條件下覆巖結(jié)構(gòu)的下沉擠壓效應(yīng) 93 4.4.1 龍堌煤礦工程概況 93 4.4.2 地塹結(jié)構(gòu)頂板平衡結(jié)構(gòu)力學(xué)解析 94 4.4.3 地塹構(gòu)造區(qū)沖擊地壓數(shù)值模擬與分析 98 參考文獻(xiàn) 100 第5章 大型地質(zhì)體控制下相鄰工作面采掘擾動(dòng)特征 102 5.1 相鄰工作面開采互擾微震時(shí)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(shí)空特征 104 5.1.3 烏東煤礦微震空間聯(lián)動(dòng)分布特征 107 5.2 相鄰工作面開采全周期采動(dòng)應(yīng)力互擾特征 109 5.2.1 巷道間掘進(jìn)互擾效應(yīng)分析 109 5.2.2 巷道與工作面開采互擾效應(yīng)分析 119 5.2.3 相鄰工作面開采互擾效應(yīng)分析 121 5.3 相鄰巷道掘進(jìn)動(dòng)載擾動(dòng)特征 136 參考文獻(xiàn) 140 第6章 基于反饋控制的沖擊危險(xiǎn)性評(píng)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(píng)估指標(biāo) 143 6.2.1 評(píng)估指標(biāo)構(gòu)建 143 6.2.2 評(píng)估指標(biāo)檢驗(yàn) 148 6.3 基于實(shí)時(shí)微震的均值漂移沖擊危險(xiǎn)性評(píng)估指標(biāo) 151 6.3.1 評(píng)估指標(biāo)構(gòu)建 151 6.3.2 評(píng)估指標(biāo)檢驗(yàn) 154 6.4 大型地質(zhì)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(diào)開采 157 6.4.2 斷鏈增耗 158 參考文獻(xiàn) 160 第7章 巨厚礫巖控制下井間協(xié)調(diào)開采防沖方法模擬與實(shí)踐 163 7.1 鄰面協(xié)調(diào)開采防沖方法模擬 163 7.1.1 應(yīng)力轉(zhuǎn)移的影響因素及條件設(shè)置 163 7.1.2 不同因素的應(yīng)力轉(zhuǎn)移主控條件 165 7.1.3 義馬礦區(qū)相鄰工作面協(xié)調(diào)開采方法 169 7.2 井間協(xié)調(diào)開采防沖實(shí)踐及效果評(píng)價(jià) 173 7.2.1 區(qū)域地質(zhì)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(diào)開采效果評(píng)價(jià) 176 參考文獻(xiàn) 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(shí)踐 183 8.1 工程背景 183 8.2 基于反饋控制方法的沖擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 183 8.3 烏東煤礦斷鏈增耗防沖實(shí)踐及效果評(píng)價(jià) 188 8.3.1 斷鏈增耗防沖措施參數(shù)設(shè)計(jì) 189 8.3.2 斷鏈增耗防沖措施效果評(píng)價(jià) 194 參考文獻(xiàn) 195 附錄A 應(yīng)力轉(zhuǎn)移誘發(fā)沖擊地壓動(dòng)力顯現(xiàn)統(tǒng)計(jì) 196 附錄B 義馬礦區(qū)煤層力學(xué)試驗(yàn)測(cè)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(cè)試數(shù)據(jù)表 200 附錄E 烏東煤礦煤樣主成分因子得分 203