[发明专利]一种大型地质体控制下井间冲击地压防治方法

摘要

一种大型地质体控制下井间冲击地压防治方法，包括建立结构体模型，稳定性分析及冲击地压主控因素确定等关键技术。本发明能够实现对冲击地压发生的预防和防治。 1

主权项

1.一种大型地质体控制下井间冲击地压防治方法，其特征在于：以大型地质体控制下的单个矿井为单位，针对矿区所属煤田的地质构造特征进行分析，同时分析大型地质体控制下活动构造的分布形式、活动断裂的位置及断块间的相互作用方式，进而确定矿区主构造应力场的特征；以大型地质体控制下的单个矿井为单位，对矿井上下不同水平开展地应力的实地测量，获得矿井的地应力分布特征；分析矿区内地质钻孔资料，同时根据井下实际生产揭露的断层信息，并以煤系地层及典型标志层数据为基础，采用不同空间插值方法及地质统计方法进行地质解译推断，通过引入增强函数表征地质构造的不连续，进而绘制出包含大型地质体空间展布特征，同时结合相邻矿井不同水平的实际开采情况，建立大型地质体控制下井间联合开采地质结构模型；综合运用结构力学和工程力学相关知识，对地层结构体在准静态条件下的结构特征参量进行分析量化，建立相应的准静态结构方程；按“覆岩运移→裂隙扩展→岩层破断→块体运动→结构形态”的煤岩结构体活动规律，对煤岩层运移阶段进行分类，建立大型地质体控制下煤岩层的大型三维相似模拟实验，模拟井间煤岩结构体在真三轴条件下各阶段的应力场演化规律，并获得结构体失稳的应力和位移条件；同时，利用大型计算机，在大型地质体控制下井间联合开采地质结构模型基础上，建立数值模拟模型分析大型地质体控制下井间联合开采地质结构体多水平煤层开采而诱发地表沉降变形、内部应力调整和演化、结构变形破裂的时空响应关系，获得大型地质体控制下井间煤系地层结构体应力演化及结构破断失稳的时空变异特征，进而建立大型地质体控制下井间煤系地层结构体动力失稳突变模型，从应力、应变与位移的角度，建立井间联动冲击地压发生的量化判据，确定影响大型地质体控制下井间煤系地层结构体联动失稳的主控因素；针对因地质构造活化而诱发的井间煤岩体结构失稳，通过对地质构造影响下井间初始地应力大于30MPa区域实施爆破，增加该区域煤岩体破碎带范围和煤岩破碎度；针对因采空区悬露面积过大或者因单井不同水平煤柱失稳而诱发井间煤岩结构体整体失稳，通过采用煤矿膏体充填技术，采用井上下联合注浆的方式对影响结构失稳的煤柱或者采空区加固充填。