亭南煤矿液态CO_2相变爆破强矿压解危技术

为了解决亭南煤矿206工作面回风巷煤柱的强矿压现象,采用研制的液态CO_2相变爆破设备进行卸压爆破。具体研究了206工作面回风巷强矿压现象规律,制定了206工作面回风巷卸压爆破方案与参数设计。爆破后,钻屑量降低至临界值以下,在深度2~6 m钻屑量平均值为2.45 kg/m,在深度7~10 m钻屑量平均值2.78 kg/m;煤体应力由20 MPa降低至15 MPa;每日微震事件平均能量降至3.5×10~4 J以下,卸压效果明显。     

预裂爆破孔间距设计在冲击地压防治中的应用

伊化矿业30209工作面在回采期间出现强矿压显现现象,为解决强矿压显现的问题,引入顶板深孔预裂爆破手段进行卸压。以理论推导为基础,分析96 kg炸药爆破时裂隙区的范围,结合数值模拟手段对孔间距为8 m、10 m及15 m分别进行模拟,研究不同孔间距下的塑性区发育范围,并将新的参数设计方案在现场进行试验。通过微震监测数据统计结果,对比不同孔间距时的卸压效果,验证了设计的参数方案具有更好的卸压效果。     

“两硬”条件下回采巷道强矿压显现防治技术

针对"两硬"条件下工作面回风巷强矿压显现问题,采用现场实测及理论分析的方法,对强矿压显现发生机理进行了研究,并提出采用深孔断顶爆破和大直径卸压钻孔的防治方案,确定了爆破参数和卸压孔的布置参数。通过比较采取上述措施前后工作面回风巷的变形和微震活动的强烈程度对防治效果进行检验。结果表明,深孔断顶爆破和大直径卸压孔防治措施的实施,安全释放了回采巷道煤体中聚集的弹性能,成功地破坏了采空区坚硬顶板的完整性和煤柱体的储能条件,消除了工作面回风巷强矿压显现的危险性,保证了工作面安全高效回采。     

大同矿区双系煤层开采煤柱影响下的强矿压显现机理

针对大同矿区石炭系煤层8105工作面过上覆侏罗系煤层采空区留设煤柱时的强矿压显现特征,采用理论与现场实测分析相结合的方法,对侏罗系煤层采空区煤柱的应力影响规律与石炭系煤层顶板的垮裂带范围进行了分析,得到了双系煤层开采煤柱影响条件下工作面强矿压显现的“煤柱-覆岩运动”联合作用机理。研究表明：侏罗系煤层采空区留设煤柱的水平与垂直应力较高,达10.5～13.5 MPa,应力集中区深度为40～70 m,剪应力波及范围达180 m;8105工作面顶板的垮裂带高度为150～170 m;工作面过煤柱时的强矿压显现是由采空区煤柱与煤层顶板垮裂运动联合作用的结果。     

褶曲构造影响区内翼部煤层开采矿压机理及防治技术

文章以褶曲构造影响区内翼部煤层中3605综放面水平分层开采为研究背景,通过现场调研发现其开采期间面临强矿压显现频发的问题,进而采用理论分析的方法对煤层受力特征进行了分析,并结合某一典型强矿压显现期间的微震能量事件阐释了动静载叠加诱发强矿压的机理,最后提出了针对性的卸压措施。研究结果表明：3605综放面围岩受力情况分属于Ⅰ和Ⅱ两个煤体区域,且Ⅰ煤体区域因发生塑性变形而致使煤Ⅱ体区域承受高应力载荷;根据微震能量事件定位情况理论计算确定了动静载叠加作用下工作面底部所存在的三角形强矿压影响区域尺寸;现场对3605综放面运输巷超前段100 m范围内上侧覆岩内坚硬顶板和巷道底煤分别进行卸压爆破措施后,钻屑量和微震总能量、频次数据验证了卸压效果的显著有效性。     

布尔台煤矿42107工作面强矿压显现规律及其防治

为了有效防治布尔台煤矿42107工作面强矿压显现现象,采用VB.NET软件编程技术对42107工作面液压支架工作阻力监测数据进行了系统分析,研究了强矿压显现规律,提出了强矿压防治对策。结果表明：布尔台煤矿42107工作面强矿压主要受层间坚硬岩层影响,在较宽区段煤柱的约束作用下,采空区边沿悬顶面积较大,工作面机头机尾处顶板活动不充分|在临空侧悬顶和本工作面超前支承压力影响下,超前巷道矿压显现强烈|由于工作面长度较大,同时受上覆22煤遗留煤柱影响,工作面中部矿压显现也较强烈。基于强矿压显现规律,提出了强矿压防治方法。实践表明,强矿压控制效果良好。     

忻州窑矿卸压钻孔技术参数研究

本文针对忻州窑矿强矿压发生现状,采用了钻孔卸压的解危技术措施。通过分布式光纤监测技术对钻孔卸压措施的有效性与钻孔时间、空间的定量关系进行了分析研究,从而对卸压钻孔的技术参数进行了优化。监测结果表明:选择直径为108 mm,孔间距为0.75 m,长度为8 m的卸压钻孔,超前打钻时间超过18天时,钻孔周边应力降幅与卸压范围最大,为井田防治强矿压提供依据。     

浅埋煤层工作面矿山压力分区显现机理及其控制

为解决浅埋煤层工作面过沟谷地形上坡段期间的强矿压显现问题,以朱家峁煤矿1305-2工作面为工程背景,采用现场实测的方法对来压前后工作面来压步距和来压强度进行分析,确定工作面各区域矿压显现特征,并且采用爆破预裂技术进行顶板卸压,现场应用后效果良好,保证了后续回采工作面的安全稳定。结果表明,1305-2工作面过沟谷区上坡段期间来压频繁并且发生2次较大的强矿压显现现象。工作面正常回采来压步距为8～16 m,来压期间减小为4～6 m,来压强度达到45 MPa,超过支架额定工作阻力的80%。工作面呈现“两端弱中部强”的矿压显现特征,地表也相应的出现台阶下沉。采用顶板水压致裂技术措施后,工作面来压强度明显降低,实现了工作面的安全生产。     

特厚煤层坚硬顶板临空煤巷强矿压显现机理及控制技术

针对大同矿区石炭系3-5号特厚煤层坚硬顶板综放工作面在留设38~43 m区段煤柱条件下,临空煤巷超前支护段仍出现严重变形、伴有动力冲击等强矿压显现问题;采用理论分析、现场实测与数值模拟相结合的方法,研究得到了临空煤巷超前支护段强矿压显现的机理。结果表明:两采空区高支承压力相互叠加和煤岩体本身的蠕变效应共同作用是导致临空煤巷超前支护段强矿压显现的根本原因;工作面上覆K3亚关键层的破断将导致采空区四周形成高支承压力区,该支承压力影响范围110~150 m;提出面周比的概念,随面周比增大,支承压力峰值强度和峰值位置呈线性增大,而支承压力影响范围基本不变。提出并实施了特厚煤层坚硬顶板留窄煤柱护巷技术,在塔山煤矿8204工作面5204巷现场试验取得了良好的效果,保证了工作面的正常生产。     

水压致裂技术在强矿压控制中的应用

东古城矿z101工作面14~20m特厚煤层综放开采中,出现了强矿压显现现象,影响了工作面的安全高效生产。本文从已开采工作面的实际地质赋存条件入手,采用理论分析、物理相似模拟的方法,同时结合实测计算,对z101工作面强矿压显现进行研究分析,并提出控制强矿压的方法与技术途径。     

“两硬”条件下工作面“初次见方”强矿压显现防治措施研究

回采工作面推采至"初次见方"影响区域时,极易造成采空区大面积悬顶、弹性能积聚现象,同时受"两硬"煤层条件、临空等因素影响,强矿压显现危险程度较高。为有效预防强矿压显现事故的发生,本文以巴彦高勒煤矿311103回采工作面为例,阐述了该面通过采取施工大直径卸压孔、爆破断顶等措施,保证了工作面"初次见方"期间的安全生产,为强矿压显现矿井工作面的安全生产提供了较好的借鉴意义。     

布尔台矿水力压裂对矿压显现影响分析

针对布尔台煤矿42106综放工作面回采期间发生多次动力灾害显现,为了分析水力压裂对强矿压显现的影响,采用了现场实测及理论分析方法,依据水力压裂卸压机理及矿压岩层控制理论,对该工作面回风巷上覆岩层实施水力压裂卸压。结合现场监测矿压显现变化情况对卸压机理及效果进行深入分析,其结果揭示了在强动压影响下的巷道顶板岩层中采取水力压裂可有效减弱顶板岩层中赋存的高应力,释放顶板储存的弹性能;弱化基本顶,避免采空区后方悬顶,降低超前支撑压力的影响;减小相邻采空区侧对工作面回采巷道的影响,有效缓解巷道围岩变形。     

坚硬顶板工作面临近采空区强矿压显现机理研究

为了研究坚硬顶板工作面临近采空区影响下的强矿压显现机理,以同家梁矿为例,采用理论分析和UDEC数值模拟方法,研究采空区侧向悬顶下的围岩应力分布特征。结果表明:在区段煤柱采空侧形成约30m长的侧向悬臂,形成5.01MPa的叠加应力;采空区侧向支承压力的影响范围达到80m,临空巷道处于侧向支承压力升高区内。强矿压显现是坚硬顶板悬顶和临近采空区覆岩运动共同作用的结果。     

无线应力计在高应力回采巷道中的应用

余吾煤业随着开采深度的增加,地应力越来越大,在工作面回采时,两巷道受到采动动压和超前支承压力的双重影响,导致巷道变形严重,有发生强矿压现象的危险性,为避免这种现象的发生,通过在N2103工作面回风巷采用无线应力计在线实时监测系统对矿压进行实时监测,对出现预警的位置采用大直径钻孔卸压措施,从根本上杜绝了强矿压现象的发生,为工作面安全回采创造了有利条件。     

新集二矿1~#煤层开采采空区侧向卸压瓦斯排放宽度研究

为研究工作面回采后本煤层卸压范围和瓦斯自排放宽度,针对新集二矿1~#煤层瓦斯地质赋存条件,对210108工作面采空区侧向煤体的瓦斯含量、钻屑量及钻屑解析指标进行考察研究,并结合数值模拟结果,确定了工作面卸压带宽度。现场测试数据及数值模拟结果表明:1~#煤层210108工作面瓦斯卸压宽度范围为0~12 m;采空区侧向垂直应力在距离采空区0~10 m范围内为应力降低区;结合现场实际情况综合确定该面卸压宽度为10 m。     

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。     

巨厚砂岩层组综采工作面强矿压显现机理研究

以纳林河二号井31102工作面回风巷强矿压显现为背景,采用理论分析、现场实测等方法,对巨厚砂岩层组综采工作面强矿压显现机理进行研究。研究表明:31102工作面进入双工作面见方阶段时,采场覆岩结构为标准的载荷"三带"结构;基于31102工作面双见方阶段覆岩结构,建立了走向支承压力估算力学模型,得出双见方阶段31102工作面超前42.69~215.67 m范围达到发生冲击地压的应力条件;中等冲击危险范围为57.47~137.02 m,该范围"DLZ"传递的高应力为双见方阶段31102沿空巷强矿压显现的主要原因。31102回风巷强矿压控制机理为:确定合理的卸压参数,通过大直径钻孔释放煤体积聚能量,同时尽量减少对围岩结构的破坏,确保巷道围岩处于"低应力-低扰动"状态。     

煤矿应力异常集中区强矿压防治研究

根据木城涧煤矿三槽西五壁工作面的生产地质条件,采用FLAC^3D三维数值模拟软件,分析了工作面开采过程中的垂直应力,特别是超前支承压力的分布规律,以此划分了应力异常集中区,强矿压危险区域为工作面轨道顺槽前方不规则煤柱的尖角处,垂直应力集中系数达到2.75。利用电磁辐射对上述危险区域进行重点监测,对超过临界预警值的区域,及时采取煤体卸压爆破进行强矿压危险性的卸压解危,并利用电磁辐射检验卸压效果,直至监测指标降至临界值以下,最终确保了工作面的安全生产。     

大采高工作面覆岩空间结构变化矿压显现规律研究

为研究工作面回采过程中，在经历不同的采空边界条件下，工作面不同覆岩空间结构变化及对矿压显现的影响，基于理论计算、微震监测、应力在线监测等方法，对母杜柴登煤矿30202工作面回采期间所形成的不同覆岩结构类型进行分析，得到不同覆岩空间结构下强矿压显现特征及危险区分布规律。研究结果表明：30202工作面回采过程中，先后经历“一面为自身采空区，三面为实体煤”到“两面为采空区，两面为实体煤”的边界条件，其覆岩空间结构相应的会经历“O”型、“O-S”型到“S”型覆岩结构转换和稳定的过程。工作面在“一面采空”条件下，回采过程中发生强矿压的危险性较小|工作面在经历“一面采空”到“两面采空”边界条件转变过程中，其临近已采工作面采空区侧及其端头煤发生强矿压的危险性较上一阶段明显增加|在“两面采空”条件下，本工作面高位岩层与相邻采空区上覆未回转下沉的高位岩梁容易产生连动，形成高位、跨度大的岩梁失稳，使得30202工作面回风巷侧在叠加应力影响下容易发生强矿压。研究结果可为工作面在不同开采条件下采场矿压特征分析、顶板控制和巷道支护设计提供一定借鉴。     

金辛达煤矿沿空留巷切顶卸压技术

金辛达煤矿为了提高煤炭资源利用率,在202工作面采用沿空留巷切顶卸压技术。介绍了切顶卸压方案及留巷工艺流程,并分析了矿压监测情况。应用结果表明,110工法区较121工法区支架最大压力减小;运输顺槽侧留巷时较未留巷时最大周期来压步距增大6 m, 110工法采空区充填效果更好。采用切顶卸压无煤柱开采后,消除了顶板的应力集中,减少了巷道变形,保证了矿井的安全生产,提高了资源利用率。