新街矿区深部开采邻空巷道受载特征及冲击失稳规律分析 论文

新街矿区深部开采邻空巷道受载特征及冲击失稳规律分析是一项针对煤矿安全生产中存在的重大问题进行的研究。随着我国煤炭资源开采战略西移，西部矿井深部开采过程中，邻空巷道因受到多重载荷作用，容易发生冲击失稳现象，对矿井的安全生产造成严重威胁。新街矿区红庆河煤矿作为工程背景，综合应用了现场调研、理论分析和数值模拟等方法，对邻空巷道的受载特征及其冲击失稳的机理进行了深入研究。本研究着重于建立邻空巷道的动静载叠加力学模型，并提出了相应的应力判据。同时，针对特定条件下的顶板结构，如初次来压阶段与充分采动阶段的特点，分析了亚关键层的破断现象，这对于理解邻空巷道受载和冲击失稳的诱因与机制至关重要。该研究的关键发现揭示了邻空巷道围岩在动静载荷叠加影响下的应力集中和能量积聚现象，这些现象最终可能引发煤岩体的冲击失稳。研究提出了一系列防治措施，如切断动载源、降低集中静载应力以及采用恒阻大变形吸能锚杆进行锚固。此外，研究还指出，邻空巷道围岩在不同开采阶段所受静载与动载的大小不同，这直接影响到冲击失稳发生的几率。例如，在初次来压阶段，由于采空区顶板形成非对称结构，邻空巷道的围岩所受静载较大，而动载相对较小；而在周期来压阶段，由于两组亚关键层的破断，邻空巷道的围岩受到的静载与动载均较大，此时最容易发生冲击失稳。通过分析可以得知，新街矿区深部开采邻空巷道面临的最大问题之一是冲击失稳。冲击失稳是指由于巷道周围岩体受到高压载荷作用，导致煤岩体失去稳定性而突然发生破裂的现象。这种现象通常发生在深部地下，巷道周围的岩石处于极高的应力状态。一旦这种应力状态超出煤岩体承受的极限，就可能发生冲击失稳。由于冲击失稳的突发性和巨大的破坏力，它是煤矿安全生产中最危险和最具破坏性的动力灾害之一。因此，对于矿井深部开采中的邻空巷道而言，了解其受载特征和冲击失稳的规律对于预防灾害、保障煤矿工人安全至关重要。通过建立力学模型和应力判据，能够预测和识别可能发生冲击失稳的区域，从而采取针对性的防治措施。例如，通过调整巷道的支护方式、优化开采顺序或应用新的支护技术等方法来降低静载荷和动载荷，减少应力集中，避免能量积聚，以达到预防和减少冲击失稳事件的目的。总体来看，新街矿区深部开采邻空巷道受载特征及冲击失稳规律分析的研究成果对于我国深部煤矿资源的开发具有重要的指导意义，能够帮助煤矿企业更好地理解和预防冲击失稳灾害，从而保障矿井的安全生产。同时，该研究也丰富了煤矿深部开采煤岩动力灾害的理论体系，对于制定相应的防控技术和工程措施提供了科学依据。