深部动压条件下密集巷道群冲击地压防治技术研究

以吕家坨煤矿5470Y工作面停采线前方的密集巷道群为例,研究了采动影响下巷道群的应力分布状态,分析了大小煤柱破坏前后的支承应力变化和能量转移方向,得出在采动诱发下密集巷道群自身应力叠加是造成冲击地压的直接原因;并利用截流卸压原理阻断了工作面煤壁前方支承压力和能量向巷道群的传递。通过爆破卸压和钻孔卸压对冲击危险区域进行了解危处理,巷道群卸压后集中应力和能量大大降低。     

邻采邻掘巷道冲击地压规律研究及对策

针对同家梁煤矿12号煤层5809掘进巷冲击地压过大的问题,应用基本顶"板"内的应力分析理论,对其进行了冲击地压显现规律研究.由于应力集中,12号煤层5809巷顶板下沉、底板鼓起、巷道侧压引起两帮移近,于是采取加强支护和卸压相结合的解危措施防治冲击地压.在12号煤层5809掘进巷具有冲击危险的位置加强特别支护,5809巷靠8808工作面的煤柱侧打卸压孔对巷道间煤柱进行卸压.结果表明:此措施不仅能充分发挥顶板的自承能力,增强巷帮对顶板的支承力,还能间隔顶板,因此防治冲击地压效果良好.     

深井区段煤柱冲击地压静载荷探测及综合防控技术

针对郓城煤矿1301工作面临空80m区段煤柱冲击地压防控难题,分析了区段煤柱冲击地压发生的主导因素,采用震波CT原位探测技术评价区段煤柱冲击危险性,制定了综合防治方案并进行现场应用。结果表明：80m区段煤柱冲击地压载荷源为高自重应力、强构造应力与采空区侧向支承压力叠加而成的静载荷|基于静载荷探测的震波CT原位评价技术揭示区段煤柱测区内冲击危险指数C=0.5～0.7,具有中等冲击危险|巷帮大直径钻孔强预卸压可转移高应力、改变煤层积聚弹性能的条件,巷道全断面支护加固来增强围岩的整体抗冲能力,确定合理推进度降低开采扰动,综合监测预警确定动态冲击危险区并及时卸压解危,现场应用表明防治效果明显。     

深部孤岛工作面残留煤柱冲击地压防治技术研究

以深部孤岛工作面残留煤柱的冲击地压防治为背景,研究了残留煤柱对工作面回风巷道的应力分布及能量演化规律的影响,通过对比分析了卸压前后回风巷两侧集中应力分布情况,并利用上层煤遗留巷道作为卸压巷道对高应力区域的卸压效果进行了数值模拟计算。基于理论分析和数值模拟计算,采用大直径钻孔卸压和爆破卸压技术对回风巷道进行了冲击地压防治,卸压效果显著,保证了回风巷的稳定,使工作面得以安全回采。     

坚硬顶板条件下临空煤柱失稳机制与防治技术

针对忻州窑煤矿11#煤层回采时临空煤柱侧巷道多发冲击地压的现状,在煤岩物理力学性质测试和冲击地压发生规律分析的基础上,通过计算坚硬悬顶下煤柱的受力状态,分析了临空煤柱巷道侧冲击地压的成因和受夹持煤体的冲击失稳过程,根据11#煤层及顶底板条件,制定了利用瓦斯巷开展断顶卸压爆破的解危方案。研究发现,临空侧煤柱的冲击失稳与工作面周期来压具有相关性,强制放顶不到位造成煤柱两侧形成坚硬长悬板,是诱发煤柱冲击失稳的能量来源;断顶卸压爆破可以有效切断坚硬悬板对煤柱的应力传递,电磁辐射、矿压和微震等监测数据显示,断顶爆破后煤帮电磁辐射强度降低约68%,单体液压支柱应力降低约20%,钻孔应力降低约80%,有效降低了煤柱的冲击危险性。     

复合爆破卸压技术在煤矿防治冲击地压中的应用研究

采用多种爆破卸压解危技术的复合应用,对冲击地压矿井的冲击危险区域实施立体卸压爆破技术进行解危,从而使巷道高应力得以合理释放或向深部转移,达到降低冲击发生的可能性或有条件的诱发冲击地压的目的,降低了巷道局部高应力集中和微震事件发生的频率,为矿井安全生产提供了技术保障。     

综放工作面空间孤岛煤柱冲击地压综合防治技术

为有效防治耿村煤矿12230综放工作面空间孤岛煤柱诱发煤柱型冲击,通过理论分析,给出了空间孤岛煤柱对巷道影响范围的估算公式,确定了空间孤岛煤柱对回风巷的影响范围。采用可能性指数法和综合指数法对空间孤岛煤柱影响区域的冲击危险性进行了宏观评价,并将该区域确定为特别关注区域,利于回采工作面冲击地压分区分级管理。在空间孤岛煤柱影响区域采取了"预卸压-监测预警-危险性检验-卸压解危-效果检验"的治理方案,并通过实践证实其有效性。     

华亭煤矿上分层残留“孤岛”煤柱下开采解危卸压技术

华亭煤矿由于上分层250102-1工作面掘进期间未掘到位,致使下分层250102-2两顺槽部分巷道及切眼处于上分层遗留的孤岛煤柱下方,导致冲击危险性较大。对此,首先根据煤柱形态特征分析了应力分布及影响区域,然后针对煤柱影响区域和煤柱下方分别制定了解危卸压措施,并结合孤岛煤柱上方基本顶未破断的实际情况,制定了顶板预断裂措施。上述措施实施后,250102-2掘进期间未发生冲击地压显现,取得了良好的应用效果。     

大采深强冲击“刀把”孤岛面冲击地压防治技术实践

梁宝寺煤矿3201下孤岛工作面开采深度大于700m,煤层具有强冲击倾向,为孤岛、厚煤层、不规则、构造复杂工作面,基于防冲安全需处理"刀把区"煤柱的合理留设,工作面严重受冲击地压威胁,冲击地压防治难度较大。工作面开采过程中,通过精心研究特定开采条件,进行了防冲设计、监测、卸压、解危、检验等针对性技术研究与实践,进行全过程监测、卸压、解危开采,对"刀把区"煤柱采取了安全论证与合理留设,为其它相似条件下受冲击地压严重威胁孤岛工作面安全开采提供了参考与借鉴。     

钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析

为了防止煤体冲击地压,基于冲击地压应力控制理论,研究了钻孔卸压防治煤体冲击地压机理,推导了钻孔卸压区的边界方程,分析了煤体性质、钻孔直径及应力环境对钻孔卸压区分布的影响。研究结果表明,钻孔形成的弱化带破坏了煤体承载结构,导致顶板岩层与煤体界面内摩擦角与黏聚力大幅降低,大幅降低了巷帮浅部煤体应力,破坏了其发生冲击地压的应力条件;随着煤体黏聚力及内摩擦角的减小、钻孔与工作面距离的减小,钻孔卸压区增大且边界形状由椭圆形变为"X"形;随着钻孔直径的增大,卸压区增大但其边界形状不变。采用该方法进行煤体冲击地压防治钻孔布置参数设计,钻孔卸压使煤柱浅部煤体应力大幅下降,且应力峰值区域向煤柱深部转移,破坏了煤体发生冲击地压的应力条件,从而防治煤体冲击地压的发生,取得了良好的卸压效果。