大同矿区“三硬”煤层冲击地压发生机理研究

  王旭宏专*的《大同矿区三硬煤层冲击地压发生 机理研究》主要内容包 括： （1）大同矿区煤层和顶、底板冲击倾向性鉴定 及研究。对 大同矿区忻州窑矿、同家梁矿、煤峪口矿的煤层及顶 、底板进行 了物理力学性质测定和冲击倾向性判定，并对现行的 冲击倾向性 鉴定指标进行了研究，提出了新的冲击倾向性判定指 数——剩余 能量释放速度指数。
（2）地应力测量及其对冲击地压影响的研究。
采用空0包 体应变计的方法现场测量地应力。测定结果表明，大 同矿区水平 构造应力较大，水平构造应力占主导地位。通过数值 模拟．分析 了构造应力对产生冲击地压的影响规律，为巷道合理 的开拓布置 提供了理论依据。
（3）大同矿区冲击地压的显现特征及影响因素 研究。大同 矿区冲击地压除了具有冲击地压的一般特征（突发性 、多样性、 复杂性、破坏性）外，还带有鲜明的大同特色，即三 硬、冲击 地压显现地点埋深较浅、下分层开采发生冲击大于上 分层开采。
根据大同矿区冲击地压显现特征，将大同矿区冲击地 压分为两帮 煤层冲击、底板冲击、两帮及底板冲击、小块状弹射 4种基本类 型。冲击地压的影响因素主要包括自然地质条件、开 采技术条件 两大方面。
（4）采准巷道两帮冲击发生机理的研究。引起 大同矿区采 准巷道两帮冲击的主要原因是采煤方法、煤体应力和 支护强度及 采动影响。在“三硬”条件下，随着采空区面积的不 断扩大． 在巷道周围的煤柱上形成很高的支承压力，造成对煤 层的夹持作 用，顶板的震动与反弹使煤壁与顶板之间形成离层。
通过建立数 学力学模型与应用数值模拟，研究了煤壁整体推出型 冲击地压发 生机理，找出了冲击发生的条件和规律。
（5）采准巷道底板冲击发生机理的研究。用关 键层理论分 析了坚硬底板冲击现象，找出了其影响因素。通过数 值模拟分 析，认为随着巷道宽度的增加，水平拉应力*大值向 底板深部发 展，将引起底板中的关键层突然断裂，*终导致冲击 地压的发 生，为防治底板冲击奠定了理论基础。
（6）冲击地压综合防治措施的研究。根据大同 矿区“三硬” 煤层冲击地压规律既有冲击地压发生的一般规律，又 有其特殊性 的特点，要采用一般防治措施和特殊防治措施相结合 的综合防治 措施。一般防治措施包括有冲击倾向性煤层开采设计 原则、合理 煤柱尺寸的确定、煤层注水和卸压措施等。特殊防治 措施有坚硬 顶板处理技术、防治巷道两帮冲击的措施等。
《大同矿区三硬煤层冲击地压发生机理研究》的 研究内容得到了山西省高校科技研究开发项目基金的 资助，研究过程中大同煤业集团技术中心、生产部、 煤峪口矿、 同家梁矿和忻州窑矿都给予了大量的技术支持和帮助 ，在此，谨 向有关部门及人员表示衷心感谢。