冲击地压事件物理特征与几何特征的相关性与统一性

提出并建立了冲击地压预测的“开采扰动势”模型,并在此基础上,对抚顺市老虎台煤矿冲击地压活动与人工开采扰动这宰的关系进行了统计分析,对冲击地压事件在时间、能量、空间上的分布规律,不同特征相关规律及其统一性进行了探讨,分析结果表明,冲击地压事件的能量特征,时间特征及空间特征之间不仅存在着密切的相关性,而且在一定条件下是相互统一的。     

微震监测技术在集贤煤矿冲击地压防治中的应用研究

根据集贤煤矿微震事件的监测结果,从微震事件的能量分布、空间位置分布、与工作面推进和组织生产的关系等方面,对微震事件的发生规律和分布特征进行了分析,得出冲击地压发生前的微震活动特征及微震事件能量与冲击地压的关系,并对高冲击危险区域进行了判定,进而对集贤煤矿的冲击地压灾害的防治提出了建议,为冲击地压灾害的防治提供了依据。     

电磁辐射仪在预测预报断层构造型冲击地压中的应用

阐述了构造型冲击地压的特点、危害及预测预报的难点;从KBD5电磁辐射仪的特点及原理出发分析了预测预报构造型冲击地压的可行性;利用KBD5电磁辐射仪在跃进矿23130工作面进行了构造型冲击地压的预测预报.结果证明,电磁辐射仪预测预报冲击地压具有非接触、非扰动,简单、实用、安全、准确的特点,是预测预报断层构造型冲击地压的合理选择.     

冲击地压与区域构造应力环境相关性及其应变响应特征

为探明灾源体及其与周边相关区域构造应力环境之间的协同机制和作用机理,在华亭矿区建立了针对冲击地压监测的钻孔应变观测系统,并观测到了矿区内较大规模冲击事件和若干次天然地震的应变响应。实测表明,构造型冲击地压孕育及诱发过程所涉及的地层尺度要远大于传统的采场和采动影响范围;冲击地压引发的钻孔应变同震响应呈"阶跃"和"振荡"2种模式,冲击规模、观测点与震源的距离不同,响应模式也不同;灾源体与相关区域地层之间存在着"链式"相关机制;对天然地震的观测结果与之类似;初步验证了通过开采扰动的区域应力或应变效应观测来探索冲击地压孕育机理的可行性。     

利用卸压钻孔诱发能量判别冲击危险类别的技术与实践

为了确定纳林河二号矿井31103工作面辅回撤通道区域是否受构造型冲击地压影响,通过对施工煤体大直径卸压钻孔诱发煤体破裂而产生的能量事件进行统计、分析,发现在特厚煤层中部施工的卸压钻孔所诱发的能量事件均位于钻孔至煤层顶板范围,为典型的顶板压力模型,断定不存在构造型冲击地压问题,为了后续的防冲措施实施提供了有力指导。     

褶曲构造型矿区地应力场分布特征与冲击机制

褶曲构造附近往往是冲击地压的多发区域,该区域较高的原岩应力对冲击地压的发生有着重要的影响。基于典型褶曲构造型矿区构造分布特征和地应力测试结果,分析矿区地应力场类型及与构造分布的关系,通过地应力场反演方法分析矿区地应力场的分布规律,结合矿区冲击破坏特征和力学分析方法,提出了褶曲构造型矿区冲击地压的发生机制。研究结果表明:褶曲构造型矿区地应力场以水平应力为主,最大主应力方向与褶曲轴线垂直;轴部附近往往是应力的集中区域,且随着褶曲变异程度的增大,区域应力集中程度越明显、影响范围越广;矿区冲击破坏以底板破坏为主;开采扰动导致巷道围岩集中静载荷显著增大和坚硬顶板断裂产生动载荷的耦合作用诱发了褶曲构造型矿区的冲击地压。     

冬瓜山铜矿岩层破坏的地质因素及控制措施

针对冬瓜山铜矿深部开采,从地质特征与采矿方法、工程布置和回采工艺之间的关系论证合理的采矿设计;针对开采中揭露的岩体地压现象,分析采区构造型岩体破坏和应力型岩体破坏特征。研究表明,在开采设计中地质因素与采矿的合理关系是岩体稳固性控制的有效措施;顶板主要为构造型破坏而底板主要为应力型破坏,较大规模构造型破坏呈局部性特征,采...     

华亭矿区冲击地压危险性受开采强度影响分析

为了科学评价华亭矿区冲击地压危险性,结合矿区内砚北煤矿等矿井冲击地压实际显现情况,分析了冲击地压显现与工作面开采强度之间的关系,提出将开采强度引入冲击地压危险性评价的影响因素,并将开采强度归纳为回采工作面推进速度、回采工作面相邻两日推进度变化大小、放顶煤工作面放高与采高之比等3个具体的评价指标,对华亭矿区冲击地压危险性评价及冲击危险性预测都有较强的指导意义。     

煤矿冲击地压与断层构造失稳的多物理场互馈机制研究进展

煤矿冲击地压与断层构造失稳的多物理场互馈机制研究对于保障煤炭资源安全高效开采具有重要的科学意义和工程指导价值。人类采掘活动使得在地壳运动等强挤压过程中形成的断层等复杂地质构造受到扰动,结构面的活化和失稳将释放大量在构造成型期间所积聚的弹性应变能,进而极易诱发冲击地压等动力灾害。从断层构造成因、地质赋存状态和高水平原岩应力环境的角度介绍了冲击地压发生的地质环境特征,总结了与断层构造相关的冲击地压发生模式,凝练了开采扰动下断层滑移失稳的力学机理和断层构造失稳诱冲的多物理场前兆特征等2个关键科学问题,建立了考虑工作面开采影响的断层结构力学模型和厚层顶板赋存的物理模型,推导了断层面上下盘相对滑动位移计算的逐点积分方法,提出了可表征断层滑动摩擦与能量释放相关性的断层结构势能的概念,分析了开采扰动下断层面位移场、应力场和能量场的动态演化特征,系统阐述了断层构造的失稳特点和诱冲力学机理。研究结果显示,工作面开采条件下断层区域位移场表现为由局部静态滑移突然向整体剧烈滑动转变的非线性动态演化过程,并伴随着断层面上下盘之间的相对位移出现由缓慢滑动突然变化为急剧滑移的失稳现象,断层面最大位移也由断层顶部突然...     

巨厚强冲击倾向性煤层高强度开采特征与高强度开采定义

工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害，探讨工作面合理的开采强度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。以准东二矿巨厚强冲击倾向性煤层首分层1101综放工作面为背景，采用理论分析及物理相似模拟实验相结合的综合分析方法，对不同开采强度下覆岩采动应力、能量演化规律展开分析，并评估了不同开采强度下煤岩体冲击危险性，确定了工作面合理的开采强度，得到冲击地压矿井高强度开采特征并对其进行定义，同时提出冲击地压矿井高强度开采调控模式。研究结果表明：(1)随工作面开采强度的提高，采动应力、应力集中系数、周期来压步距均随之稳步提升；微震能量随之逐渐增大，大能量积聚范围也随之逐渐增大；工作面冲击危险性也随推进速度逐渐增大，其冲击危险性指数I_m,微震能量E_r均与开采强度呈正相关性，微震b值则表现出负相关性，综合分析认为1101工作面推进速度不应大于8 m/d;(2)冲击地压矿井高强度开采不是一种外在的开采强度，而是综合反应应力、能量、冲击危险性的一种力学状态，并由其特征参数决定，并将推进速度大于8 m/d、来压步距与推进速度的比值小于1、冲击危险性指数I...     

矿井深部开采冲击地压发生的规律及影响因素

论文总结了开滦矿区唐山煤矿矿井冲击地压发生的一般规律，将冲击地压的影响因素按照力源因素进行了系统分析，指出构造应力和构造应力大是发生冲击地压的重要因素，在工作面开采过程中坚硬顶板断裂是发生冲击地压的主导因素。     

采动诱冲动能估算及冲击危险性评价

能量积聚与释放作为煤矿冲击地压发生的基本力学机制,成为近些年来学术界与工程界关注的热点之一。如何突破传统的以应力-应变曲线为基础的形变能诱灾机理现状,探讨动能驱动诱冲机理是科学解答冲击地压的瓶颈。根据回采工作面开采所引起的支承分布压力变化,基于开采扰动原理,推导了因采动导致煤体内产生动能计算方法,得到了不同深度、不同塑性区宽度、不同推进度与所产生动能之间关系,提出了冲击危险性动能评估指标。研究表明,工作面超前支承压力集中区产生的高变形能的释放是煤体破坏的必要条件,而支承压力变化促使变形能释放转化形成的动能是驱动煤体动力破坏失稳的充分条件;通过对开采进尺小于和大于塑性区宽度时支承压力变化所引起动能计算发现,当开采进尺大于0.8倍的塑性区宽度时将开始产生动能;当开采进尺一定时,塑性区宽度越大,产生的动能就越小,因此松动爆破、大直径卸压钻孔等手段增大塑性区宽度有利于动能的降低;若开采进尺越大,则产生动能就越高,因此,降低推采速度减少进尺有利于降低产生的动能,基于获得的开采进尺与动能量级的关系,可以定量给出满足防冲要求的安全开采进尺,这为解答如何确定不同冲击地压煤层容许进尺提供了定量方法;根据单位体积煤体所承受动能与单位体积煤体所能够贮存的弹性能的比值,定义冲击危险性动能评估指标,强调动能驱动机制,这将更有利于判断冲击危险性程度。     

电磁辐射测定深部煤岩动力倾向性临界值

针对平煤十一矿己二采区煤岩动力倾向性进行了实验研究，测定出煤层的动态破坏时间TD、弹性能指数WET和冲击能指数KS，确定了该采区煤岩的冲击矿压等级，同时得到了煤岩孕冲一冲击破坏的电磁辐射（EME）现象的规律，确定了煤岩动力破坏的EME临界幅值和脉冲数，为实际生产中采取解危措施及效果检验提供了实验依据。     

多因素耦合诱发冲击地压作用机制

冲击地压是一种复杂的矿山动力失稳破坏现象,其诱因具有多样性和复杂性。鸡西矿区多个煤矿采深已达千米,冲击地压隐患日趋严重。针对鸡西矿区城山煤矿掘进巷道某次冲击地压事故,详细阐述了冲击地压的失稳破坏特征。在此基础上,分析地质构造、原岩应力状态及周边采场扰动等因素对冲击地压的影响,同时巷道掘进扰动及滞后作业产生的应变能积聚也是重要的诱发因素;并结合煤体的冲击倾向性鉴定及物理力学性质试验,分析了诱发冲击地压的内在因素。研究表明,此次冲击地压灾害是由多因素耦合作用诱发。综合考虑诱发因素的特点及城山煤矿实际情况,提出了防治城山煤矿冲击地压灾害的措施。     

综放工作面开采过程的矿震规律研究

以某煤矿SOS微震监测系统的监测数据为基础,运用数理统计和线形拟合的方法分类统计不同开采速度下不同能量级别的矿震的次数、震动能量,研究了综放工作面开采活动和矿震活动的相关性。研究结果表明:矿山震动是矿山开采的直接产物,低能量矿震的次数、能量与开采速度呈近线性正相关,而高能量矿震与开采速度呈非线性关系。开采速度越快,低能量矿震的震动次数和能量越高,而且相对高的能量成分所占比例显著增加。从而提出控制开采速度可以控制低能量矿震发生次数和释放能量,慢匀速开采能有效地减少矿震发生的次数。     

冲击矿压工作面卸压巷卸压法探讨

介绍了卸压巷的卸压原理以及冲击危险面常用的一些卸压解危方法。通过将卸压巷卸压法应用于冲击矿压工作面，并在现场采用电磁辐射技术对其卸压效果进行了检验，说明采用卸压巷能够对冲击矿压工作面起到比较好的卸压效果，为冲击矿压的防治提供了一种可行措施。     

三河尖煤矿高应力区冲击矿压动态防治实践

介绍三河尖矿采用动态防治的方法，在具有冲击倾向的9202工作面高应力地区成功防治冲击矿压的技术实践。     

平顶山十一矿深部煤层冲击矿压防治技术

介绍了平顶山十一矿己二采区集中运输巷在掘进过程中冲击矿压的预测预报及防治技术,其治理过程是先分析冲击危险程度,确定冲击危险指数,再采用电磁辐射仪和钻屑法进行预测预报,对危险区段立即采用卸压爆破技术进行防治.     

赵各庄矿深部冲击地压区域内煤柱安全开采

赵各庄矿为了对深部受到冲击地压威胁的区域内煤柱进行安全开采,提高矿井煤炭采出率,通过对现场实际情况分析研究和数值计算分析,采取了对工作面巷道进行预先卸压的有效解危措施,对这部分受到冲击威胁区域的煤柱成功地进行开采,提高了矿井煤炭采出率.     

矿井群冲击地压发生机理与控制技术探讨

大型地质体控制下,相邻矿井开采过程中时常发生冲击地压。为研究大型断层和巨厚砾岩层顶板条件下两个相邻矿井间相邻工作面开采过程中冲击地压的发生机理,以义马矿区跃进矿23070工作面和常村矿21220工作面为实际工程背景,对两工作面回采期间冲击显现特征和微震事件时空演化及能量特征展开现场实测分析,并对井间覆岩结构应力分布开展理论分析和数值模拟。研究结果表明,义马矿区F16逆冲断层的活化运动和巨厚砾岩层的整体控制作用,为冲击地压的孕灾提供了力源条件,井间相邻工作面同时回采期间,采空区上覆岩梁与井间煤岩柱系统构成“非对称T形”结构,21220工作面煤体冲击导致应力转移至井间煤柱和23070工作面,从而诱发23070工作面冲击;井间开采扰动导致应力转移并诱发冲击地压,与滞后开采工作面初始冲击强度及推进长度具有密切关系;基于理论与工程实测结果,提出了以弱化矿井间高应力传递的结构链为核心的井间“弱链增耗”防冲技术。为巨厚砾岩层顶板矿井群开采条件下相邻矿井工作面冲击地压发生机理及控制技术的研究提供理论基础。