论文摘要
当前煤矿中的冲击地压已成为煤矿安全生产的重大危害,煤矿矿井中,煤层、顶板和底板构成一个平衡系统。本文在基于现有研究成果的基础上,主要利用弹塑性力学、损伤力学、岩石力学等有关理论,以力学理论推导和力学模型分析为主,同时结合现场实测等手段对深部复杂厚煤层冲击地压防治做具体的分析和研究,重点研究深部构造复杂煤层的综放开采冲击地压的防治以及其巷道围岩的变形破坏。通过力学公式的推导,确定了端面顶板和底板失去应力平衡后发生破坏的极限区域、具体的损伤变量和深部复杂煤层支承压力粘弹性损伤解析公式。通过对构造区域应力和上山煤柱的危险性进行分析,确定了三个基本假设,并计算出应力极限平衡区高度及采空区边缘极限平衡区高度,同时根据能量之间的转化关系,得出煤柱破坏失稳的力学条件判据。采用RFPA和FLAC两种数值模拟软件对应力高度集中煤柱的卸压巷进行了不同位置数值模拟,确定了卸压巷的合理位置,同时还验证了该煤柱倾向支承压力分布的正确性。结合现场对防治技术的应用和对巷道围岩变形的监测,确定了煤柱动静状态下的危险区域,并提出具体的解危措施,实践应用结果表明,理论研究成果与现场具有较好的一致性,对现场的实践工作起到了良好的指导作用,并完善了深部复杂厚煤层开采的动压防治理论与方法。