[00754688]突出煤层顶底板岩巷掘进安全岩柱研究

项目主要技术内容(1)采用理论分析和现场爆破试验的方法，研究了光面爆破情况下，掏槽孔、辅助孔、周边孔三种不同的爆破孔布置方式下，爆破的单孔影响范围及影响程度。(2)提出了采用FLAC3D数值模拟手段和物理相似模拟手段研究预留安全岩柱厚度的方法。研究了不同埋深、不同巷道断面、不同地应力下，突出煤层顶板和底板岩巷应预留的合理安全岩柱厚度。(3)首次采用FLAC3D计算机数值模拟的方法，对岩巷爆破掘进过程中，易发生瓦斯冲破煤岩柱导致自行揭煤突出的位置进行了研究，得出了最易发生突出的地点与掘进头之间的位置关系。(4)从岩体的完整性、节理裂隙的发育程度、断层、煤层厚度的变化角度，分析确定了预留岩柱的安全系数。安全系数的选定增强了研究结果的准确安全性和适用范围。技术经济指标(1)研究出在爆破施工条件下，岩柱的经济、安全厚度；(2)研究出适合新安煤田的安全、合理的顶、底板安全岩柱厚度值，杜绝因安全岩柱过小而发生煤与瓦斯突出事故；应用推广及效益情况：该课题从煤层及顶底板参数的现场测定入手，配合以现场资料的收集和分析，掌握了新安煤田二1煤层的瓦斯基本参数以及煤层顶底板在整个煤田的分布情况；在此基础上，通过理论分析和现场试验的方法，研究分析了爆破掘进对巷道的影响范围和影响程度；继而通过理论分析、FLAC数值模拟和物理相似模拟实验的手段，分析了突出煤层顶底板预留岩柱在不同埋深、不同巷道断面、不同瓦斯压力作用下的安全厚度，并研究了最易发生突出的位置。该技术还在新安煤田新安煤矿、义安煤矿、新义煤矿、孟津煤矿许多石门、水平、采区轨道运输大巷、胶带运输大巷、回风大巷及工作面车场、回风斜巷等岩巷掘进中广泛应用，缩短了措施执行时间，提高了掘进速度，解决了突出矿井采掘失调问题。项目研究成果的应用示范及推广可以显著提高中国煤矿岩巷掘进的安全技术水平，提高中国煤与瓦斯突出矿井的防灾抗灾能力，有效控制重特大事故的发生，减少人员伤亡、维护煤炭职工的职业健康，经济和社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。