红山煤矿石门揭突出煤层综合防突技术

论文摘要

煤矿井下石门揭煤诱发的煤与瓦斯突出是一种十分复杂的矿井地质动力灾害,严重威胁着煤矿安全高效生产。选取辽宁红山煤矿为工程背景,运用FLAC3D模拟分析矿井南翼瓦斯突出危险区石门揭12煤过程中围岩力学响应特征,揭示石门揭煤突出机理,提出瓦斯预抽措施配以改进金属骨架的综合防突技术方案。研究结果表明:石门揭12煤期间,工作面超前支承压力随石门掘进动态前移,距煤层6m范围内,工作面前方围岩掘进扰动强烈,煤体出现明显应力集中现象,垂直应力为15～19MPa,已超过煤体强度。同时,石门工作面围岩变形量急剧增大,顶板下沉位移为15～92.22 cm,煤体弹性变形能积聚;工作面围岩塑性区范围也迅速扩展,在石门中线垂直剖面上的面积为10～50 m2,裂纹贯通形成碎煤射流通道。综合模拟结果可知,石门揭12煤过程中煤体承载较高集中应力和瓦斯压力,且储存大量弹性变形能,极易诱发突出。基于此,在传统瓦斯预抽防突措施的基础上,对现有金属骨架防突技术进行改进,使其同时具备瓦斯预抽、煤体固化和超前支护的综合防突作用,并通过现场应用取得了良好效果,为类似条件石门揭煤防突研究提供重要借鉴和参考。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 汪北方,梁冰,张晶,迟海波,黄普江

关键词: 突出煤层,石门揭煤,应力集中,瓦斯预抽,改进金属骨架

来源: 煤田地质与勘探 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 辽宁工程技术大学矿业学院,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁工程技术大学理学学院

基金: 国家自然科学基金项目(51704139),煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放研究基金项目(SKLCRSM18KF011),煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放研究基金项目(SHJT-17-42.7)~~

分类号: TD713

页码: 86-93

总页数: 8

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标签：突出煤层论文;  石门揭煤论文;  应力集中论文;  瓦斯预抽论文;  改进金属骨架论文;