摘要
近年来，煤层大巷冲击地压灾害频发，山东某矿一水平煤层大巷发生了一次释放能量为六次方的冲击地压，造成巷道破坏，研究煤层大巷冲击地压显现规律，对煤层大巷的冲击地压监测和防治具有重要意义。本文针对该矿煤层大巷冲击地压显现区域应力分布特征、矿震分布规律，探究煤层大巷冲击地压显现规律，研究制定大巷区域冲击地压防控方案并进行工程实践。 本文根据巷道围岩应力计算公式，得出在不同侧压系数和埋深下，巷道均在肩角出现最大应力，且应力成对称分布。巷道两帮、顶底板的应力都随着埋深和侧压系数的增大而增大。 数值模拟研究表明：①在埋深比较浅的条件下，巷道帮部靠近顶底板附近的垂直应力较高，随着埋深的增加，高垂直应力区逐渐向巷道帮部中间转移。②巷道浅部围岩主要以拉剪混合破坏为主，肩角区域和中深部围岩主要以剪切破坏为主，随着底煤厚度的增加，剪切破坏的深度也逐渐增加。③随着侧压系数的增大，巷道围岩应力分布由“椭圆形”变成“蝶形”，塑性区分布形态与应力一致，巷道顶底板塑性破坏严重。④工作面采动的模拟表明工作面对大巷影响的距离约200m左右。 煤层大巷冲击地压显现规律：除了受埋深大、侧压系数高、留有底煤，自重应力及构造应力高等普遍因素影响，大巷由于服务时间长、支护锈蚀导致支护失效。大巷附近存在多条巷道，易诱发其它巷道冲击，附近工作面采动形成应力集中区等因素影响。大巷围岩原来的高静载荷和产生的动载荷相互叠加，很快就会超过巷道围岩的极限承载强度，产生冲击地压显现，发生破坏，破坏形式主要为顶沉、底鼓和两帮位移，顶板冒落。 基于研究结论，设计了煤层大巷的监测方案、确定了微震预警值并制定了针对性的矿压防控方案，确定工作面停采线距离西区煤层大巷直线距离不小于200m。现场实践表明，一水平煤层大巷的综合防治效果良好，降低了大巷冲击危险性，停采线留设位置合理。
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