我国煤矿冲击地压特点及防治技术分析

为了全面掌握目前我国冲击地压的发生情况和防治现状,统计分析了近年来我国冲击地压发生的区域、条件、特点以及防治手段和效果。分析结果表明:随着我国煤矿采深的日益加大,冲击地压灾害将越来越严重;坚硬厚层顶板条件和断层、褶曲等构造是冲击地压发生的主要地质因素;开采形成的煤柱应力集中和动载是冲击地压发生的主要开采技术因素。针对目前研究中存在的问题,建议采用物探方法量化地质构造因素的影响并考虑深部条件下瓦斯对冲击地压的影响;研究对冲击地压监测多源数据的综合处理方法;重视对防冲开采设计方法和巷道防冲能力的研究。     

基于动态权重的区域冲击危险性评价方法研究

为了能客观准确地评价煤矿冲击地压的危险程度,减少主观性在评价中的影响,根据模糊综合评判理论,并基于指标权重动态变化的思想,提出了一种新的冲击危险性评价方法。将权重分解为固定不变的属性权重和动态变化的等级权重2部分,采用正态隶属函数计算指标隶属度,得到了指标不同级别之间的过渡边界,评价结果采用最大隶属度原则确定评价等级。该评价方法可以实现指标权重随指标值危险程度的增加而增大,避免因采用固定权重而使危险因素被中和的现象。最后将上述方法在试验工作面进行了评价,所得结果与实际相符。     

冲击矿压综合防治技术体系及应用

分析了目前在冲击矿压危险评价、监测手段及防治方法研究中存在的问题,提出建立一套冲击矿压综合防治技术体系。该体系建立在以地球物理探测方法为主的实测基础上,以地质构造异常探测、冲击危险源识别和剩余能量消耗为特征,对冲击矿压危险进行分阶段和分区域评价及防治。工程实践表明,该体系能对冲击矿压进行有效预警并能预防和减弱冲击矿压的危害,达到保证人员和设备安全的目的。     

煤岩冲击倾向性研究

 基于大量试验数据,系统分析煤岩冲击倾向性各种指标的相关数据,并针对现有行业标准中关于煤岩冲击倾向性评价存在的问题,提出将煤的单轴抗压强度作为评价煤层冲击倾向性的新指标,并给出判据;对原煤矿顶板岩层冲击倾向性指标的适用性进行分析,并指出不足,提出并推导出新的基于简支梁模型的顶板岩层冲击倾向性计算公式及其界定指标;分析脆性系数、含水率等与冲击倾向性之间的相关性。研究结果表明,煤的单轴抗压强度可以作为煤层冲击倾向性评价指标;依据简支梁模型确定的弯曲能量指数的计算公式,其计算结果与现场实际情况相吻合。     

高强度地下开采对岩体断裂带高度影响因素的数值模拟分析

对高强度开采条件的特点进行了分析,认为在地质条件一定的条件下,工作面长度、割煤高度、推进速度等是高强度开采对岩体断裂带发育高度的主要影响因素.对上述影响因素进行正交试验设计,对模拟结果进行了单因素极差分析与多元线性回归分析,得到了各因素对断裂带高度发育影响程度,依次为：上覆岩层硬度＞工作面割煤高度＞工作面长度＞推进速度.在覆岩单轴抗压强度20~40 MPa情况下,进行原公式与回归公式对断裂带发育高度进行对比分析,发现原公式值偏小.最后用回归公式对某矿实测数据进行对比验证,证明了模拟结果的合理性.     

基于千秋矿冲击性煤样浸水时间效应的煤层注水方法

为研究浸水时间对煤样冲击倾向指标的影响规律,在自然和不同浸水时间条件下,采用煤的冲击倾向度测试系统对千秋煤矿3组煤样进行综合冲击倾向度、冲击倾向指标试验。试验结果表明：延长浸水时间降低了强冲击倾向煤样的综合冲击倾向度,对弱冲击倾向煤样影响较小;冲击倾向指标在临界范围内,随浸水时间延长出现拐点,其中自然状态为强冲击倾向的煤样,浸水时间变化规律基本一致,4项指标中前3项指标变化可以用二次函数进行拟合;浸水20 d后前3项指标冲击倾向度均降低较快,但是超过20 d后,3项指标冲击倾向度开始升高。单轴抗压强度指标,在浸水7 d后,各煤样强度降低迅速,软化系数为0.59～0.83,但随着浸水时间延长,强度开始增大,最大不超过自然强度,浸水20 d后强度趋稳,表明浸水时间越长,煤样失掉少量易溶矿物成分越多,剩余主体部分抗压缩强度向上逐渐恢复。     

综采工作面过断层技术综述

总结了目前国内综采(放)工作面过断层的主要方法。对过断层所涉及的技术及其安全措施进行了深入分析,为今后其他矿井类似问题提供借鉴。     

采动煤体渗透率示踪监测及演化规律

以潞安矿区五阳煤矿7601工作面为观测现场,利用自主研发的采动煤体渗透率实时监测系统现场实测了采动条件下煤体渗透率的变化情况.通过对监测结果的分析,认为在采动过程中煤体渗透率的变化主要经历了缓慢增加-突然下降-突然增加3个阶段,产生这一现象的原因是：在采动条件下,煤体分别经历了弹性变形-塑性变形-卸载膨胀3个过程,在不同阶段煤体的属性发生了很大变化,使其渗透率随之发生改变.     

采动覆岩裂隙演化规律的定量描述

对采动覆岩裂隙的定量描述一直是困扰采矿工程的科学问题。通过室内相似材料模拟实验,对综放工作面覆岩裂隙破坏过程进行了监测,并根据采动覆岩裂隙的发育过程在时间及空间的数字成像,提出了应用"双重分形"理论揭示采场覆岩裂隙的萌生、扩展、贯通的过程,获得了采动条件下覆岩裂隙时空演化的定量描述方法。     

回采过程中煤层冲击危险性评价方法研究

简述了冲击矿压发生的机理,论述了煤层冲击危险性的影响因素。提出了简单实用的煤层冲击危险性评价方法。采用数值模拟方法研究了回采过程中巷道周围的应力变化情况,根据巷道围岩的力学性态,分析了巷道周围冲击危险性。