崔木煤矿冲击地压高效防控技术体系

为解决崔木煤矿面临的冲击地压灾害难题，围绕冲击地压机理、监测技术、区域和局部精准防控技术等开展系统研究，建立了冲击地压高效防控技术体系。研究表明：明确多因素叠加影响下冲击地压类型及其诱发机理，为灾害探测预警与防治奠定了基础；冲击风险源精准判识预警技术，提高了冲击危险预测预警准确性；战略性开拓开采优化设计以及工作面采前风险科学评估和防冲方案设计，从源头上降低了冲击地压发生风险；采中动态监测预警和防控技术，实现动态预警、卸压解危、效果检验、动态调控开采速度以及提升矿井防冲匹配能力等，减少了监测与治理的盲目性，保证了21309、22311、22306等工作面的安全开采。研究可为国内外矿井的冲击地压治理提供重要参考。     

锚杆钻车驾驶室落物冲击仿真分析

针对锚杆钻车驾驶室在井下作业过程中存在的潜在安全性问题，对钻车驾驶室顶棚冒顶工况进行了落物冲击仿真分析。首先对驾驶室整体模型进行三维建模及结构简化，参照工程机械行业标准选定落物冲击参数，对落锤冲击下驾驶室响应进行显式动力学仿真分析。分析结果显示：落锤冲击顶棚时应力幅值迅速超过材料屈服强度，使顶棚发生塑性变形，吸收了部分冲击能量；落锤动能减小时顶棚内能增加；当顶棚产生最大变形时应变能达到最大；随着落锤反弹，动能增加，内能降低，随顶棚变形恢复应变能减小。     

冲击倾向性与煤体细观结构特征的相关规律

以开滦矿区典型冲击地压矿井--赵各庄矿--不同冲击倾向性煤层煤体为研究对象，通过X射线衍射、光学电子显微镜等一系列细观试验，分析了该矿7，9，12号煤层煤体的细观结构特征，并与忻州窑矿11号煤层煤样细观结构特征进行对比.基于煤体微结构参数定量地研究了煤体冲击倾向性的强弱，得到了煤层内细观结构参数、有机组分分布等因素与冲击倾向性的关系.结果表明：在相同应力、地质条件下，忻州窑矿11号煤更易发生冲击地压；显微硬度和显微脆度均较大的煤体较易发生冲击；镜质组最大反射率与最小反射率之差越小，冲击倾向性越小；显微组分分布简单且原生损伤越小的情况下，冲击倾向性越小.     

冲击载荷下灰岩的动力学特性及能量耗散规律

应用分离式霍普金森压杆实验装置，开展不同冲击速度与冲击次数作用下灰岩动力学特 性研究，并 结合核磁共振试验结果综合分析能量耗散规律及其原因。结果表明：不同冲击速度下灰岩轴向 应力随轴向应变 增加呈现出陡增—线性增加—非线性增加—快速跌落的变化趋势，不同冲击次数下的变化规律 与之类似，仅缺少 陡增阶段；随冲击速度增加，灰岩中峰值应力与变形模量基本上都随之线性增加；随冲击次数 增加，灰岩中峰值应 力先增加后减小，变形模量随之减小；灰岩发生劈裂破坏的条件是冲击次数为 3、冲击速度大 于 12.34 m/s 或者冲击 速度为 3.8 m/s、冲击次数大于 15；灰岩变形破坏典型阶段依次为端部裂缝生成阶段、裂缝 扩展并伴有微小块体崩 落阶段、裂缝快速延伸并劈裂破坏阶段；冲击载荷下灰岩变形破坏过程的本质是累计损伤诱致 灾变的过程；冲击 载荷作用下灰岩耗散能随冲击速度和冲击次数的增加而增加。研究成果可为金属矿山灾害防治 与安全高效开采 提供借鉴。     

矿井冲击地压预防措施研究

冲击地压作为煤矿开采过程中一种强烈的矿山压力显现形式，严重威胁工作面的安全生产以及矿工的生命安全。以新疆某矿101工作面为工程背景，综合其地质因素和开采因素两方面的评价结果，得出了101工作面的冲击危险性评价为中等冲击危险；提出了应用电磁辐射仪对工作面回采过程进行实时监测，来预防工作面冲击地压的发生；同时对冲击地压危险区域使用钻孔监测的手段，采取超前预裂顶板的卸压方式预防冲击地压的发生。     

液压支架双伸缩立柱落锤冲击特性仿真分析

为掌握冲击载荷作用下液压支架立柱及其安全阀的冲击特性及流量匹配规律，在分析落锤冲击载荷及立柱结构的基础上，以某型液压支架双伸缩立柱为例建立了其落锤冲击模型及AMESim仿真模型，并对其冲击特性进行了分析。研究结果表明：在冲击载荷作用下，活柱由于底阀的存在无法实现位移缩让，在介质压力能的作用下会形成上下振动，中缸由于安全阀可以产生较大的瞬间冲击流量实现缩让，不易形成位移振动；而当存在2次冲击时，第2次冲击产生的立柱冲击压力比第1次冲击产生的压力大；且随着安全阀流量压力梯度的增加，大缸及中缸的第1次冲击压力都是逐渐减小，而第2次冲击压力存在先减小后增大的趋势。     

大采深条带开采放顶煤工作面冲击矿压治理研究

本文对大采深条带开采放顶煤条件下工作面冲击矿压发生的特点进行了分析，认为冲击矿压与坚硬顶板厚度及老顶的周期来压有密切关系；确定了冲击矿压的类型和进行了冲击倾向性试验，提出了冲击矿压预测预报的方法和治理措施，取得了较好的治理效果。     

矿用刮板输送机垂直冲击下负载电流特性研究

矿用刮板输送机在运行过程中易受液压支架推移不齐、采煤机截割底板不平的影响，承受着多种类型冲击，其中垂直方向的冲击作用最为明显，造成刮板输送机传动系统磨损严重、驱动电机功率不平衡等问题。笔者通过分析刮板输送机垂直冲击的形成原因，计算了不同垂直冲击作用下刮板输送机的运行阻力，建立了刮板输送机传动系统的垂直冲击仿真模型，并对刮板输送机在中部槽间隙、中部槽凸起弯曲、中部槽凹陷弯曲等工况下的冲击负载电流情况进行了仿真分析，结果表明：中部槽间隙越大，中部槽与中板发生的撞击就会越强烈，对刮板输送机传动系统的冲击越明显；垂直冲击产生的负载电流峰值与中部槽凹陷或凸起弯曲程度呈正相关；相邻中部槽最大弯曲角是决定刮板输送机冲击负载电流突变峰值及冲击稳定后负载增量的主要因素；中部槽凸起和凹陷弯曲产生的冲击对系统运行阻力的影响程度最大约为12%，是影响驱动系统电机功率不平衡的主要因素。在煤矿井下搭建了刮板输送机冲击负载监测平台，开展了不同垂直弯曲角度下的冲击负载电流监测试验，结果表明：不同程度的垂直冲击均使刮板输送机传动系统电机负载电流产生明显波动，且在短时间内，冲击电流峰值最高可达正常工作电流的1.5倍，对刮...     

基于复合弱化结构的上覆煤柱区冲击地压防控研究

为实现上覆煤柱影响区冲击地压的整体可控性，提出利用复合弱化结构进行冲击能量耗散，在阐述复合弱化结构定义、分类和弱化度及上覆煤柱导致冲击地压发生机理的基础上，分析了复合弱化结构的防冲力学机制。结果表明：弹性能指数、冲击能指数随复合弱化结构弱化度的增大而降低；复合弱化结构将冲击危险区域的弹性能分段耗散，能有效改变煤岩弹性能释放模式；对既定的残留煤柱采用顶板(煤)预破坏措施实现冲击能量的耗散。在唐山矿煤柱区域进行了现场试验，采取整体耗能措施后，冲击危险区域的钻孔应力值和钻屑量均小于发生冲击地压的临界值，保证了煤柱区的安全生产。     

砚石台煤矿六号煤层冲击倾向性研究

选用四项已有的冲击倾向性指标并提出一项修正的冲击能指标Ｗｃｆ，对砚石台煤矿六号煤层的冲击倾向性进行了试验研究；采用模糊数学方法对该煤层的冲击倾向性进行了三级模糊综合评判，结果表明该煤层具有中等冲击倾向性。