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工作面过煤柱强矿压显现机理及地面压裂控制研究
标题：工作面过煤柱强矿压显现机理及地面压裂控制研究
摘要：随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿采场深度的不断加深，工作面过煤柱强矿压问题日益凸显。本论文通过对工作面过煤柱强矿压的机理研究，分析了地下采矿活动对煤层岩体力学以及煤柱稳定性的影响，并探讨了地面压裂控制的方法。
1.引言
工作面过煤柱强矿压是指在采矿过程中，由于煤矿剥离造成的煤柱受力过大，导致岩层破裂和煤柱失稳的现象。这不仅会影响矿井的安全生产，还会造成人员伤亡和矿井损坏，因此对工作面过煤柱强矿压的机理进行研究具有重要意义。
2.工作面过煤柱强矿压机理
2.1煤层岩体力学特性分析
煤层岩体力学特性对工作面过煤柱强矿压的形成起着重要作用。一方面，煤层具有较弱的强度和韧性，容易发生破坏和变形；另一方面，煤矿采掘过程中的压力和动应力会导致岩石的变形和断裂，使煤柱失去稳定性。
2.2煤柱稳定性分析
煤柱是工作面过煤柱强矿压形成的关键因素。煤矿开采过程中，由于煤层的剥离，煤柱承受着来自顶板和底板的巨大荷载。如果煤柱的尺寸不合适或煤岩体力学性质差异较大，就容易出现煤柱失稳的现象，从而引发工作面过煤柱强矿压。
3.地面压裂控制方法
为了有效控制工作面过煤柱强矿压，需要采取合适的地面压裂控制方法。常见的地面压裂控制方法包括预施工压裂、注浆加固和顶板支护等。其中，预施工压裂通过在工作面开采前进行压裂处理，能够减少后续工程施工压力，提高煤柱稳定性；注浆加固则通过注入适当的固化材料，增加煤柱强度和韧性；顶板支护通过设置合理的支护结构，减轻上覆岩层的荷载，提高煤柱的稳定性。
4.结论
通过对工作面过煤柱强矿压机理的研究和对地面压裂控制方法的探讨，可以得出以下结论：煤层岩体力学特性对工作面过煤柱强矿压的形成起着重要作用；煤柱稳定性是工作面过煤柱强矿压的关键因素；预施工压裂、注浆加固和顶板支护是常用的地面压裂控制方法。
综上所述，进一步研究工作面过煤柱强矿压的机理以及地面压裂控制方法对于提高矿井的安全生产和减少事故的发生具有重要意义。在实际矿井开采过程中，应根据具体矿井的地质条件和工程特点，选择合适的地面压裂控制方法，确保工作面过煤柱强矿压得到有效控制，为矿井的安全生产提供技术支撑。