水力割縫防治忻州窯礦沖擊地壓試驗(yàn)研究.pdf

1、沖擊地壓是指煤炭開采過程中，煤巖體在一定條件的高應(yīng)力作用下突然失穩(wěn)而發(fā)生破壞的礦井動(dòng)力現(xiàn)象，是采動(dòng)空間周邊煤巖體在礦山壓力作用下，以煤巖體突出為特征的礦山壓力動(dòng)力顯現(xiàn)。是煤礦重大事故災(zāi)害之一，嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。同煤集團(tuán)忻州窯礦是典型的淺部（埋深380米）沖擊地壓礦井，自開采以來多次發(fā)生沖擊地壓。曾用鉆孔卸壓、卸壓槽、爆破卸壓、水力致裂等方法治理，起到了一定的效果，但這些方法仍存在一定的缺陷，例如爆破卸壓容易產(chǎn)生二次災(zāi)害等。本次試

2、驗(yàn)針對(duì)8937工作面狀況，提出利用水力割縫防治沖擊地壓，取得了良好的效果，水力割縫具有很好的推廣價(jià)值。
　　本文通過研究8937面實(shí)際情況，結(jié)合地質(zhì)情況、煤巖特性、工作面周圍情況、原巖應(yīng)力測(cè)量等討論了該礦發(fā)生沖擊地壓的誘發(fā)因素，認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造、相鄰工作面及留設(shè)煤柱、“兩硬”條件、原巖應(yīng)力是誘發(fā)該礦沖擊地壓的主要因素。分析了水力割縫防治沖擊地壓機(jī)理，完成了割縫設(shè)備的組裝和調(diào)試，并在井下施工前進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，確定了相關(guān)割縫參數(shù)。對(duì)施工巷

3、道進(jìn)行了水力割縫數(shù)值模擬研究，確定了鉆孔長(zhǎng)度，并模擬了割縫與不割縫巷道穩(wěn)定性差別，結(jié)果表明水力割縫能有效防治沖擊地壓的發(fā)生。為使水力割縫防治沖擊地壓達(dá)到最優(yōu)效果，對(duì)割縫角度、鉆孔間距、割縫速度等進(jìn)行對(duì)比研究，根據(jù)壓力變化、排渣量的多少等將水壓確定為60MPa，割縫速度為8cm/min，鉆孔間距為1.5m，割縫深度8～10m，割縫角度為0°。通過五種方式對(duì)割縫效果進(jìn)行評(píng)測(cè):鉆孔壓力變化、微震信號(hào)分析、巷道變形分析、鉆孔電視監(jiān)測(cè)、和含水率變