近距煤层过上覆煤柱巷道强矿压研究与治理

本文针对山西某矿井8503面煤层之上8 m～14 m为上层采空区,受上覆采空区煤柱叠加应力影响,5503巷矿压显现明显,通过采用综合指数法、电磁辐射法对8503面强矿压危险程度进行分析、评价,并采用钻孔卸压及底板卸压爆破的方式进行强矿压治理,并取得了显著效果。     

深部矿井孤岛工作面开采冲击地压防治与分析

针对三河尖煤矿7449孤岛工作面开采过程中冲击危险进行分析,结合现场监测分析与防治实践,采取综合防冲措施控制冲击地压的发生。系统分析工作面冲击危险性,明确其冲击危险性的严重程度;综合运用电磁辐射、钻屑、应力在线、矿压观测及巷道位移观测等探测监测手段,具体准确地划定冲击危险区域;采取大直径钻孔卸压、煤层深孔爆破卸压及顶板预裂卸压等措施降低冲击危险性。结果显示,工作面冲击危险性得到有效降低,保证了孤岛工作面的安全开采。     

高应力孤岛工作面掘进期间冲击地压治理与监测

研究了唐山矿业公司T2051西孤岛工作面的地质条件,认为该工作面在掘进期间具有强冲击倾向性,且危险性较大。在分析了冲击地压危险性的基础上,划分了掘进期间的危险区域,利用大直径钻孔卸压和爆破卸压等综合措施进行了防冲治理,并采用钻孔应力计、钻屑法和电磁辐射法等多种手段对巷道应力进行实时监测,最终实现了孤岛工作面的安全掘进。     

不规则工作面冲击矿压防治技术研究及应用

对不规则工作面进行多因素耦合的冲击矿压危险性分析,得到了该工作面的冲击危险性,并找出了危险区域。采用数值模拟方法,研究该不规则工作面的应力演化规律,发现断层及拐角煤柱附近应力明显高于其他区域。针对该工作面的不同危险区域及应力分布规律,提出冲击矿压综合防治技术。首先采用微震系统、钻屑法等预警技术对矿井进行整体和局部监测;然后采用煤层注水,大直径深孔卸压,深孔卸压爆破等技术对危险区域进行解危处理,有效地避免了冲击矿压灾害的发生。     

深部高应力异常集中区冲击矿压动态防治实践

针对采动煤岩体的应力和储能的“时-空”演化特征,以徐州三河尖煤矿深部高应力异常集中的9202工作面及其轨道巷为试验区,提出了冲击矿压的动态防治技术体系：① 分析冲击危险的地质和开采因素,特别是垂直应力梯度的分布规律,进行冲击矿压危险的“时-空”预区划;② 针对不同的冲击危险区,制订相应的煤岩体强度弱化参数;③ 利用微震、电磁辐射以及钻屑法等多参量监测手段及时检验卸压治理的效果,如果检测指标超标,则继续进行卸压解危,直至指标明显突降。防治过程始终遵循“危险监测-卸压解危-效果检验”的动态循环。这一技术目前已在我国多个高冲击危险工作面进行推广应用。     

山寨煤矿三角煤柱区域强矿压防治技术研究

通过对山寨煤矿25011综放工作面"三角煤柱区域"强矿压发生的机理和规律的研究、分析,制定出了强矿压综合防治措施。采用阶梯式回采法,缩小"三角煤柱区域"面积,实现了"三角煤柱区域"的分割,降低了强矿压的危险性;利用施工的25011回风辅巷兼做卸压巷,使"三角煤柱区域"内积聚的弹性能得到释放;对阶梯式回采形成的小三角煤柱区域,采用环绕式覆盖卸压法,实现小三角煤柱区域整体卸压,消除"三角煤柱"区域形成的高应力区;优化"三角煤柱区域"的卸压参数和巷道的补强支护参数,降低了高能级矿震事件的发生频次,减弱了强矿压的危害性。     

纳林河二号矿井采动影响下强矿压显现规律研究

根据纳林河二号矿井31102工作面实际情况划分了强矿压显现的危险区域,并且实现了对31102工作面强矿压显现的动态实时监测。通过理论模型分析了工作面超前支承压力分布规律。基于微震监测系统对上覆岩层时空演化规律进行分析,确定了工作面超前支承压力的影响范围以及采场上方裂隙发育的大致情况。对微震监测系统的数据进行统计分析,探究回采速度与微震事件之间的联系,提出强矿压危险区域的合理推进速度,降低强矿压显现灾害的风险。     

东风煤矿43003工作面冲击矿压防治实践

通过对东风煤矿存在的冲击矿压危险隐患,选用电磁辐射技术对67层左四片冲击危险区域进行冲击危险监测,对监测出有冲击危险区进行浅孔、深孔卸压爆破,同时采取电磁辐射监测技术监测卸压爆破的效果,有效控制了冲击矿压危险,保证了该面安全通过冲击矿压危险区,取得了较好的经济效益,为东风煤矿冲击矿压防治积累了经验。     

峻德煤矿104掘进工作面冲击矿压防治技术

分析了峻德煤矿104掘进工作面冲击矿压诱因,指出坚硬厚层顶板、褶曲构造、断层、煤柱和推进速度是该巷冲击危险的来源。对该巷的后期掘进冲击危险区域进行了预测,利用SOS微震监测系统对冲击危险进行监测,对有冲击危险的区域针对性地应用迎头卸压、下帮卸压、下帮顶板卸压、限制掘进速度等4个冲击矿压解危技术,保证了掘进工作面的后期冲击矿压危险区域的安全顺利掘进。     

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。     

煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的确定

基于煤与瓦斯突出预测指标临界值确定原则，现场考察了工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测影响因素及变化规律，提出了工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的综合评判确定法，并在沈阳矿业集团红菱煤矿进行了试验性应用。应用结果表明，工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的综合评判法，具有简单方便、准确可靠的特点，为电磁辐射法预测煤与瓦斯突出临界值的确定，提供了新思路和新方法。     

基于采动应力监测的深部动力灾害预测技术

随着浅部煤炭资源的日益枯竭,煤炭开采逐步向深部发展。深部煤岩体所处的"三高一扰动"的特殊地质力学环境,导致用传统的围岩支撑压力分布曲线确定应力分布形态必然会出现较大偏差。本文通过对采动应力的理论分析,得出垂向采动应力的异常是引起工作面前方煤岩体采动灾害的重要原因。设计了采动应力监测方法,利用采动集中应力梯度实现了不同测点应力传感器监测值的可比性,并提出了采动应力监测范围应尽可能大和测点布置方案。     

工作面上覆煤柱载荷及煤柱爆破效果分析

工作面上覆残留煤柱给煤矿安全生产带来严重的安全隐患,在回采过程中极易引发煤岩动力灾害。本文理论计算了宽度不同、两侧顶板跨落方式不同的两条煤柱载荷,并应用弹性力学理论计算了煤柱载荷传递至下覆煤层对应煤柱位置的应力大小;采用FLAC~(3D)数值模拟技术模拟了上覆煤柱爆破前和爆破后工作面内对应煤柱位置的垂直应力分布特征,通过矿压监测系统监测液压支架在周期来压期间和非周期来压期间支护阻力的平均值。由数值模拟和现场实测结果可知:煤柱爆破后工作面内对应煤柱位置的垂直应力有明显的降低,工作面回采过程中没有出现来压异常等煤岩动力现象。因此,煤柱预裂松动爆破技术可以有效治理由上覆煤柱而诱发的工作面回采过程中的煤岩动力灾害,切实保证工作面的安全回采。     

电磁辐射监测冲击矿压灾害危险

岩石冲击破裂过程中 ,裂缝的形成和颗粒的摩擦会产生电磁辐射。煤岩体的电磁辐射是由于非均质煤岩体在应力作用下非均匀变速变形及裂纹形成与扩展过程中 ,内部电荷的迁移而产生。实验室研究了强冲击煤样破坏前后的电磁辐射规律 ,得到煤体应力越大 ,变形破裂越强烈 ,电磁辐射信号也越强 ;确定了煤样冲击破坏的电磁辐射预警值 ;提出了临界指标法、偏差法等监测冲击矿压危险的电磁辐射方法。采用KBD5矿用本安型冲击矿压电磁辐射监测仪对某矿具有严重冲击危险的四层煤工作面进行了矿震和冲击矿压危险监测 ,有效地预测了多次冲击危险 ,取得了良好的效果。     

矿山巷道矿压数值模拟推演及监测技术研究北大核心

为进一步掌握矿山窄矿柱沿空掘巷成巷技术,提高资源采出率。针对具体的生产地质条件,通过矿压监测、数值模拟等手段分析了窄矿柱巷道掘进、工作面推进和二次采动窄矿柱支承应力分布特征及影响。结果表明:1)巷道掘进期间,巷道前50 m压力较大,尤其是巷道两帮移近较为明显,两帮最大移近量约200 mm;2)巷道掘进阶段、采动影响时期,回风顺槽与上运输顺槽之间留设5 m矿柱,形成较大的应力集中,矿柱内最大垂直应力为21.38 MPa,工作面前后方矿壁内的垂直应力约为30 MPa,应力集中系数约为3,影响范围约为84 m,矿柱最大垂直应力为41 MPa;3)受二次采动影响,矿柱内的应力约为40 MPa,与一次采动相比变化不大,而应力峰值出现在工作面前方的三角区域,最大可达57.4 MPa,表明该区域是工作面回采期间的防治重点。矿压监测与数值模拟结果较为一致,进一步证明了研究结果的可靠性。     

千米深井锯齿形断层煤柱群应力分布及微震活动规律*

上部遗留煤柱存在较高的应力集中，会导致下部工作面或巷道应力升高。对于形状不规则煤柱，应力分布更加复杂，从而使下方工作面过煤柱不同阶段的矿压显现规律不同。针对赵楼煤矿千米埋深7301强冲击危险工作面上部存在锯齿形断层煤柱群的实际情况，采用数值模拟和现场监测手段，研究了各煤柱对工作面应力集中的影响范围及工作面过煤柱群下方的微震活动规律。结果表明：①煤柱内应力峰值及煤柱与工作面相对位置是决定其对工作面影响范围和强度的重要因素，煤柱应力峰值较小及煤柱距工作面较远时均对工作面影响较小；②工作面回采接近煤柱边缘及煤柱交界处时，微震能量和频次均会达到峰值，相应微震大能量事件的振幅增加，主频降低，能量主要集中在低频区，此时工作面的冲击地压危险性最高；③根据震源定位及现场卸压情况，确定煤柱边缘及交界处是高应力集中区，需采取大直径钻孔卸压，以达到降低应力集中的目的。     

煤矿震动波CT反演技术的应用与分析

为解决3105工作面矿压显现的安全隐患,基于震动波CT反演技术对3105工作面进行震动波CT探测,通过实时监测3105工作面区域的震源分布,形成高密度射线穿过煤层,生成大范围、高分辨率的波速反演云图,结合煤(岩)体内震动波速与应力的耦合关系,确定了3105工作面区域内的应力分布情况。经过微震法、钻屑法验证,震动波CT反演技术能准确反映3105工作面的应力分布,有针对性地指导工作面卸压工程。     

深井特厚煤层综放工作面支承压力分布特征的实测研究

为研究深井特厚煤层综放工作面支承压力分布特征,采用冲击地压实时监测预警系统对新巨龙矿井1301工作面走向及侧向巷帮煤体垂直应力进行了实测。研究表明：深井特厚煤层综放工作面走向支承压力峰值位置到煤壁的距离及巷帮煤体侧向支承压力峰值位置到巷帮的距离比一般工作面大;巷帮煤体侧向支承压力峰值出现在采空区后方;回采期间巷帮煤体垂直应力的变化沿走向可分为应力稳定区、应力升高区、应力峰值区、应力降低区、二次升高区和应力蠕变区。     

电磁辐射法在岩爆监测中的应用

简述了电磁辐射法预测岩爆的原理,实测给出了有岩爆危险时电磁辐射强度和脉冲数的临界值和有岩爆危险时电磁辐射的变化规律。结果表明,采用电磁辐射法预测岩爆是可行的,并且实施需要时间短,准确率高,能够监测到工作面前方的岩体活动情况,是一种很有发展前途的岩爆危险性预测预报方法。