冲击地压的三参量能量致冲准则及多场监测预警和动态防治技术

针对目前冲击地压监测分析、预警能力不足,难以确定危险区域及其演变趋势,不能开展针对性的卸压工程,导致冲击地压频繁发生实际问题.从能量角度研究冲击地压产生机制,提出冲击地压的三参量能量致冲准则,分析能量场和应力场耦合监测预警原理,建立基于多场耦合监测的危险性评价和防冲技术,开展采掘过程中动态监测和调控防冲实践,进行了效果验证.研究表明:冲击地压发生的累积不稳定能量E、压制能力RE、启动扰动强度DI等3个参量相互联系、协调作用而诱发冲击地压,累积足够的不稳定能量E是冲击孕育的首要条件.应力场CT反演和能量场密度空间解析技术的结合,可以有效识别不稳定能量E的积聚过程,共同形成冲击地压危险区域精准识别关键技术,进而可以根据危险区域识别结果实施针对性卸压、解危措施,阻断不稳定能量E的积聚过程,防止其超过临界值E0.工程应用表明,冲击地压的多场耦合监测预警与动态防治技术的应用,有效避免了监测与治理的盲目性,取得了很好的防冲效果,为探索冲击地压内在机制及其预警理论和方法提供了新思路、新方法.     

常村煤矿21150综放工作面冲击地压综合防治技术

为解决义马煤田常村煤矿深部开采综放工作面冲击地压灾害防治难题,在采用综合指数法对21150工作面冲击危险程度评价的基础上,将该工作面划分为6个重点冲击地压危险区域,以助于有针对性地采用不同的巷道防冲支护方式;通过煤体应力、微震及钻屑监测进行综合预警,并利用PASAT-M微震CT透射技术对重点冲击危险区域进行煤岩体应力探测,详细标定冲击危险区的分布范围;对重点冲击危险区域采取钻孔卸压、煤层注水、断底爆破等综合防治冲击地压措施,及时利用钻屑法进行卸压效果检验,实现了整个工作面安全顺利回采。     

冲击地压靶向精准监测预警和防控实践研究

针对永陇公司崔木煤矿防冲工程的系统性、监测预警的准确性、方案措施的针对性不足等问题,利用应力场、能量场、震动场等时空融合监测方法,建立符合崔木煤矿地质与生产技术条件的冲击危险动态监测预警、防控和检验一体化的防冲体系,并在构造复杂、有较大冲击风险的22311工作面进行工程实践。结果表明：多场耦合监测技术能够为崔木煤矿冲击地压危险区域识别、预警和解危措施实施提供有效依据。通过定量识别冲击危险状态及其等级,在空间域上靶向定位危险区域,并在预警区域开展卸压、解危措施,成功解除了22311工作面的冲击地压隐患,减少了监测与治理的盲目性,保证了工作面安全高效开采。研究成果对冲击地压防控技术的发展及指导现场安全生产具有重要的现实意义。     

龙家堡煤矿冲击地压综合防治技术

为有效防治龙家堡煤矿冲击地压,通过微震、电磁辐射、弹性波CT扫描、钻屑法多种监测手段配合使用的综合监测预警技术,结合煤层卸压爆破、底板爆破卸压、煤层钻孔卸压、煤层注水和改进巷道支护方式综合防冲解围措施,形成一套适应龙家堡煤矿冲击地压综合防治体系,保证矿井安全生产。     

特厚煤层工作面末采期间防冲技术研究

针对某矿8301工作面末采期间工作面及下山巷道的潜在冲击地压灾害,通过理论与技术相结合的冲击危险性评价方法,划分了工作面末采期间两巷及下山的冲击危险区域,采用顶板爆破、煤层大直径钻孔卸压及底板爆破的防冲措施对危险区域进行了治理,采用微震和应力监测手段对末采期间的冲击危险性进行了实时监测预警,并及时采取了卸压解危手段,保证了工作面的安全开采.     

深部巷道留底煤区域冲击地压机理与防治

根据郓城煤矿1300工作面回风巷留底煤区域的深度和范围,划分了工作面回风巷危险区域。通过对留底煤区域冲击地压的破坏机理分析,对划分的危险区域采用爆破卸压、大直径钻孔卸压、开掘卸压槽等综合措施进行防冲治理,并结合钻屑法和应力在线监测技术对危险区域进行实时监测,有效地降低了冲击地压灾害的发生。     

郭屯煤矿冲击地压综合防治措施研究与应用

为了解决郭屯煤矿日益严重的冲击地压威胁,首先分析冲击地压危险因素,采用微震监测法、应力监测法和钻屑法对冲击地压进行监测,对动力灾害进行监测预警,通过实时预警及时采取防治措施。根据"应力三向化转移"原理,对具有冲击地压危险的局部区域采用大直径钻孔进行卸压,通过优化采掘设计,合理安排采掘顺序,从源头上避免形成应力集中区,确保卸压到位,最大程度上降低冲击地压危害,有效避免冲击地压事故的发生,保障了井下作业人员的安全。     

王庄煤矿14317工作面冲击危险性预测及其防治技术

王庄煤矿14317工作面因两属侧沿空回采,经评价具有冲击地压危险,为预防工作面回采期间发生冲击地压事故,通过仿真模拟计算应力集中情况、集中区域及影响范围,并对应力集中区域采取两巷超前加固、大直径钻孔预卸压防冲措施,同时采取了钻屑法、微震法监测冲击地压情况,并观测回采期间两巷围岩变形情况,通过效果检验证明大直径钻孔预卸压降低巷道周边的围岩应力,两巷超前加固措施下围岩最大变形量符合安全生产要求,通过钻屑法和微震法监测结果证明防冲措施有效,回采期间未发生冲击地压事故。     

北徐楼煤矿3下煤回采工作面冲击地压防治方案

该文针对北徐楼煤矿深井回采工作面存在冲击地压威胁,对冲击地压危险程度进行了分析及危险区域划分,描述了回采期间的监测预报情况,提出了工作面回采期间的卸压防冲措施。     

深埋煤层采煤面冲击地压危险区域划分与卸压技术

针对高家堡煤矿首采工作面开采过程中遇到的冲击地压问题,采用综合指数法对冲击危险性进行了评价,并根据地质条件和开采技术条件对冲击危险区域进行了划分,将工作面划分为3个强冲击危险区域、10个中等冲击危险区域和2个弱冲击危险区域,并对不同等级的冲击危险区域分别采取了相应的防冲卸压措施,实现了安全回采。     

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。     

深部构造区域厚煤层工作面冲击地压防治技术

为解决赵各庄矿12号煤层构造区域厚煤层工作面的冲击地压防治问题,以2337东工作面为例,基于地质条件、构造应力分布和开采技术3个因素分析了该工作面冲击地压发生的可能性;并利用综合指数法、可能性指数诊断法和经验类比法对2337东工作面危险性进行了系统的评价,确定该工作面具有中等冲击地压危险。通过采用分段缺陷型爆破卸压、钻孔卸压和注水卸压等解危措施对工作面不同危险区域进行具体卸压处理,并结合钻屑法和应力在线监测技术对危险区域进行实时监测,有效地降低了冲击地压的发生,保证了深部构造区域厚煤层工作面的安全回采。     

浅埋厚煤层冲击地压危险性评估及防冲设计

为了判定冲击地压的危险性,以鲍店煤矿为例,通过现场进行监测,对冲击地压进行了详细的危险性评估,并提出防冲措施及解危效果检验。受煤层的冲击倾向性、顶板存在厚层硬岩层等因素影响,鲍店煤矿采区采掘工作面冲击危险指数为0.52,冲击地压危险等级评定为C级中等冲击危险性;冲击地压危险区域主要集中在各工作面切眼、联巷交叉处、煤柱、停采线及超前支承压力等易形成应力集中的区域;大部分钻孔的钻屑量小于预紧值5L/m,冲击地压危险已基本解除,但仍有少数地带存在有冲击地压现象,应继续采用爆破卸压的方式,直至冲击地压危险完全解除为止。     

孤岛工作面防冲安全开采论证方法研究与应用

为便于执行《煤矿安全规程》和《防治煤矿冲击地压细则》中关于开采冲击地压煤层孤岛煤柱应进行防冲安全论证的规定,提出一种孤岛工作面防冲安全开采论证方法,并进行工程应用。结果表明:孤岛工作面防冲安全开采论证包括冲击地压矿井属性论证,孤岛工作面冲击类型论证,孤岛工作面冲击危险等级评价,矿井防冲能力论证;依据煤层冲击倾向性鉴定结果和煤层冲击危险性评价结果论证煤层冲击地压属性,进而得到冲击地压矿井属性;对于冲击地压矿井,根据孤岛工作面支承压力分布论证冲击地压类型;在开展冲击危险因素排查和冲击危险性评价的基础上,计算防冲工程量;依据矿井防冲机构与人员配备情况、监测系统覆盖能力、卸压机具配备情况,论证矿井防冲能力;最后,综合冲击地压类型、冲击危险等级及防冲能力与防冲工程量之间的关系,得到能否保障安全开采的结论。     

综放工作面回采巷道防冲击地压技术实践

为有效防止四水平北11层1-3区二段工作面回采期间出现冲击地压现象,通过分析工作面的地质情况,结合现有的监测和治理技术,决定采用点监测、局部监测和区域监测的形式进行综合监测,采用煤层注水,钻孔卸压和卸压爆破的方式对危险区域进行处理。结果表明:该监测技术和防冲击地压技术体系实施后,工作面的回采期间无冲击地压现象出现。     

深部复杂条件下多段强冲击综采工作面防冲技术应用

结合张双楼煤矿74102工作面的基本情况,通过整体定性、分段定级和综合评价的方法判定工作面冲击地压危险状态及各区段冲击地压危险程度,采用大直径预卸压、顶板深孔预裂爆破、煤层高压注水、煤层合成区底板卸压等综合防冲技术,经过微震系统监测数据分析和现场观测,该技术防冲效果较好。     

张双楼煤矿冲击地压防治技术管理体系

徐州矿务集团有限公司张双楼煤矿为冲击地压矿井,为做好冲击地压防治工作,该矿构建了区域和局部相结合的防冲技术管理体系,通过实施冲击地压危险性预测、监测预警、防范治理、效果检验、安全防护等综合性防治措施,取得了良好防治效果。     

孤岛面预掘卸压硐室防冲击矿压数值模拟研究

针对某矿井孤岛工作面运输巷的冲击矿压问题,提出采用预掘卸压硐室防冲击矿压方案;结合孤岛面布置情况,建立平面应变模型,研究孤岛工作面受邻近工作面采动的影响情况;根据卸压硐室的布置方案,建立三维模型,研究掘卸压硐窒前后巷道底板沿走向和倾向的等效应力分布特征,分析卸压效果.研究结果表明:预掘卸压硐室防冲方案可以有效的降低巷道底板应力,将巷道底板原应力集中区转移至卸压硐室处,具有明显的卸压效果,可为冲击矿压的防治工作提供一定的参考.     

深井复杂条件下冲击地压主动防治技术

为解决深井复杂条件下冲击地压防治问题,以古城煤矿2103工作面为研究对象,研究了厚关键层强冲击倾向性工作面的冲击地压发生机理,利用宏观评价法对工作面进行评价并划分危险区域等级,结合微地震监测与应力在线监测采取强预卸压和强支护技术措施进行防治.措施实施后表明,回采过程中部分卸压区域会再次产生高应力集中,采动应力达到18 MPa,采取主动强预卸压解危措施后可将危险消除.据此提出基于主动强预卸压解危措施、主动强支护和主动强监测构建的冲击地压主动防治体系,能有效降低冲击地压的危险性.     

耿村煤矿冲击地压综合防治技术研究

通过对耿村煤矿12220综放工作面地质概况的分析,研究了冲击地压发生的影响因素,并划分了冲击地压的危险等级。结合该矿生产实际,利用钻屑法和电磁辐射法做为冲击地压监测预警的主要手段,采用煤层注水、爆破卸压、钻孔卸压等卸压解危措施来控制冲击地压的发生,形成了耿村煤矿冲击地压综合防治技术体系。