强矿震临界破裂阶段的岩体弹性波场

为探索井田范围较大尺度岩体破裂失稳的危险性预测,以抚顺老虎台井田为工程背景,反演连续12个月矿震弹性波的传播速度比（v_P/v_S）和质点振动振幅比（A _S/A _P）,分析强矿震临界发生阶段的弹性波场变异特征。结果显示,M_L≥1.5矿震的波场信息较敏感,在M L≥3.0（E≥1.8×10⁸J弹性能）矿震前,波速比和振幅比绝大多数存在显著的低值异常,预测M _L≥3.0矿震的信度分别为0.79和0.93,虚假异常和缺失异常较少,具有良好的应用前景。波速比和振幅比在强矿震临界破裂前存在的降低和恢复过程,可能指示能量核心区岩体的张性破裂扩容和裂隙闭合过程。     

老虎台矿冲击地压防治技术

介绍了抚顺矿业集团公司老虎台矿通过合理开采布局、降低开采强度及加强瓦斯抽采等方法来防治冲击地压,并总结了在多年的冲击地压治理工作中积累的经验和教训。     

大气压变化对采空区瓦斯涌出影响的试验研究

为阐明大气压变化影响瓦斯涌出的作用机理,实验研究了地表、采煤工作面、采空区中气体静压的相对变化关系,探究了大气压波动时采空区瓦斯浓度的演化规律,分析评价了老虎台矿现有防治技术体系。地表大气压与工作面空气静压同步变化,但采空区深部气体静压变化相较前两者具有明显的滞后性,该滞后性导致的采空区内外气压差是导致瓦斯涌出的直接原因。关于采空区瓦斯浓度,工作面气压与瓦斯涌出变化趋势的反向特性和变化速率的一致性决定了大气压快速持续降低时段必然是采空区瓦斯大量涌向工作面的危险时期。老虎台矿大气压监测预警、加强采空区瓦斯抽放、增大工作面风量的“三位一体”防治技术体系可有效控制大气压快速持续降低导致的采空区瓦斯异常涌出。     

基于微震分析法的特厚煤层导水裂缝带高度研究

针对老虎台矿区特厚煤层、断层构造较多、开采条件复杂等特点,通过应用微震分析法对83002工作面的导水裂缝带高度进行了研究。根据对微震事件分布规律,确定了83002工作面导水裂缝带高度,并应用现场可控源音频大地电磁法(CSAMT法)对其进行了验证,结果基本一致,可以确定所得上覆岩体导水裂缝带范围和高度的合理性,为后续开采的设计和安全防护提供了指导。     

防冲吸能锚杆(索)的静动态力学特性与现场试验研究

针对冲击危险巷道锚杆支护结构破坏特征及冲击载荷对锚杆–围岩支护系统的特殊要求,设计研发了新型防冲吸能锚杆(索)。基于塑性弯曲理论分析了吸能锚杆(索)的吸能原理,利用自主设计的静–动加载试验系统,进行吸能锚杆(索)的静力拉伸试验与冲击拉伸试验。结果表明:吸能锚杆(索)在拉伸过程中六角管衬里被挤压变形,同时给摩擦圆柱提供滑移阻力,六角管的管壁厚度、套筒内径及摩擦圆柱直径三者的装配参数对吸能阻力具有重要影响;无论是静力拉伸还是冲击拉伸,吸能锚杆(索)的轴力–位移曲线均存在轴力初始增长、轴力平稳和轴力突增—平稳3个阶段;在轴力平稳阶段内锚杆杆体基本处于弹性状态,摩擦滑移结束后,锚杆杆体开始受力屈服;吸能结构在吸收能量的同时很好的延迟或减缓了锚杆杆体受力屈服。与普通锚杆相比,吸能锚杆(索)具有良好的"自保护性"与"冲击适应性"。现场试验表明,吸能锚杆(索)能够有效削弱冲击能对巷道围岩的作用。     

大气压变化对矿井通风系统的影响研究

为揭示大气压变化导致瓦斯异常涌出的作用机理,采用理论和案例分析的方法研究了大气压快速持续降低对矿井通风系统的影响。研究表明,大气压变化通过改变空气密度进而改变矿井自然风压,自然风压作为矿井通风动力的重要组成,其大幅降低将导致矿井风量减小和瓦斯浓度升高。大气压剧烈降低时段是矿井瓦斯异常涌出的危险时期;自然风压变化占矿井通风总阻力比重大是大气压剧烈波动导致瓦斯异常涌出重要原因。适当增大矿井通风总阻力,弱化自然风压变化对通风系统的影响,可以增强矿井通风系统的稳定性。大气压监测预警、瓦斯及时抽采、风量精细调控的措施可以一定程度上控制大气压变化导致的瓦斯涌出。