近距离煤层掘进巷道过终采线冲击地压防治技术

为了防治掘进巷道的冲击地压,首先确定了其主要自然影响因素为煤体的强冲击倾向性、水平地应力和坚硬厚层顶板。根据现场冲击地压发生的位置,采用数值模拟分析了掘进巷道过上层煤工作面终采线区域的应力分布,确定了多次采动应力叠加是冲击地压发生的力源因素。根据现场微震监测结果,认为高位坚硬顶板破坏释放的能量进一步加剧煤体应力集中是冲击地压发生的诱发因素。将后续掘进区域分为强冲击危险区域和一般冲击危险区域,并提出了在强冲击危险区域进行加强支护和大孔径钻孔结合煤体松动爆破的解危措施,在一般冲击危险区域采用煤体预注水的方式进行超前卸压。现场电磁辐射监测结果证实,强冲击危险区域的电磁辐射强度和脉冲均明显高于一般冲击危险区域,同时表明冲击地压解危措施效果明显,保证了后续掘进的安全。     

综放面过上分层终采线冲击地压危险性分析

综放工作面过上分层终采线时容易发生冲击地压现象,综放面接近上分层终采线时,前方煤体可看成是煤柱,可作为煤柱型,中击地压来分析,煤柱型冲击的主要影响因素有煤层的刚度和顶板岩层的刚度,具体反映在煤层的强度和冲击倾向性、顶板的来压和加速运动等。采用改变煤体物理力学性质的办法,可以防治煤柱型冲击地压的发生。东滩煤矿两个综放面过上分层终采线工作面的监测结果、治理效果说明了此冲击地压现象。     

工作面终采线附近冲击矿压综合防治技术

终采线附近是冲击矿压的多发区,受巷道布局的影响,此段煤体容易形成"准煤柱",其冲击危险性较正常回采期间一般会有所升高,需要制订专门的冲击矿压综合防治方案。星村煤矿深部E3103综放工作面停采期间的防冲经验:在接近终采线附近时,根据不同的推进位置,采取煤体卸压爆破、大直径钻孔卸压、柔性支柱超前支护和降低煤层回采高度等综合措施,以降低冲击危险性;采用电磁辐射法和钻屑法及时对防冲效果进行检验和评价。现场应用结果表明,针对终采线附近制订的综合防冲措施有效降低了冲击危险性,保证了工作面的顺利回采和搬迁,可为其他具有类似条件的矿井工作面停采期间的防冲设计提供参考。     

孤岛煤柱条件下冲击危险工作面终采线位置优化设计

针对姚桥煤矿采区下山孤岛保护煤柱,工作面回采末期微震释放总能量、频次持续上升,现场冲击危险性增强的现象;基于理论分析和数值模拟分析了孤岛煤柱区应力分布形态及工作面开采前后煤柱区应力分布特征;结合工作面开采条件,优化了工作面终采线位置。研究表明:工作面回采前采区孤岛煤柱应力分布特征呈"马鞍形"分布,当工作面走向开采尺度大于920m时,煤柱区支承应力曲线由"马鞍型"逐渐向"单峰型"过渡,煤柱区应力集中系数从2.20升高到2.56。现场实践表明:工作面走向实际回采尺度900 m,比原设计停采线提前30 m停止回采,该工作面区段保护煤柱宽度由175 m增加至205 m,煤柱区应力呈"马鞍形"分布,有效保障了工作面安全生产,降低了采区保护煤柱区应力集中度,为后续工作面开采创造了有利条件。     

倾斜长壁仰斜与俯斜开采终采线的合理确定

为合理确定倾斜长壁工作面终采线的位置,以张集矿倾斜长壁工作面为测试背景,从煤层顶板运动、巷道的受力和变形、工作面周期来压等方面,全面分析了倾斜长壁工作面围岩压力分布规律.结果表明,倾斜长壁工作面仰斜开采与俯斜开采的支承压力分布有明显的差别,俯斜开采的影响范围大于仰斜开采,但支承压力的最大值稍小于仰斜开采.因此,只有依据矿压分布的特点才能合理地确定工作面终采线位置,进而实现倾斜长壁开采资源回收利用的最大化.     

多煤层开采终采线外错对冲击地压影响机理研究

为研究冲击地压多煤层同时开采终采线外错对冲击地压的影响，以台格庙矿区地质条件为工程背景，采用FLAC3D对下部2-2煤层终采线与上部2-2上煤层终采线的6种不同错距进行数值模拟分析，基于模拟结果和理论分析研究了终采线不同错距煤层应力分布特征以及下部煤层终采线外错对上覆顶板铰接结构的影响。研究表明：当下部煤层终采线外错时，工作面超前应力集中程度增加，同时下部煤层开采可能破坏上部顶板铰接结构，造成变形失稳，动静载荷叠加作用使得下部煤层终采线外错后冲击风险大幅增加，由此提出了优化终采线位置、预裂上部煤层顶板和实施下部煤层卸压3种防治途径。     

顶分层终采线自然发火防治实践

底分层放顶煤工作面开采期间，顶分层工作面终采线采取采空区注MEA，对巷道进行喷浆、注罗克休堵漏等预防措施，杜绝了自然发火事故发生，保证了工作面安全生产。     

综放工作面始采线和终采线煤层自燃及防治

分析了综采放顶煤工作面发火规律及原因，提出了综采放顶煤工作面防火措施。     

综放采场走向压力分布规律及终采线位置确定

为合理确定综放采场工作面终采线的位置,以谢桥煤矿C_(13-1)煤一综放工作面为研究背景,采用相似材料模拟试验和现场测试,从煤层顶板运动、巷道煤层受力和位移、巷道深部位移、轨道上山支架受力、巷道支架受力和变形、工作面周期来压等方面,全面分析了综放采场走向围岩压力分布规律。结果表明,围岩压力峰值位置平均值为14．4m,超前影响距离平均值为66．8 m,在工作面前方平均29．2 m处,围岩矿压显现由缓和趋向剧烈,并将终采线位置确定在离轨道上山30 m处,比预先按传统设计的50 m缩短了20 m留设煤柱,经济效益十分显著。     

工作面终采线外错布置冲击危险性分析及防治技术

受工作面开采布局及现场条件制约,7618工作面终采线外错7620采空区布置,给工作面安全生产带来一定影响。实测分析了7620工作面回采期间及7618工作面掘进期间微震事件分布特征,数值模拟了7618工作面终采线外错区域应力演化特征,得出随着终采线外错距离不断增加,其前方煤体内超前支承压力峰值逐渐减小,总结了终采线外错区域冲击危险主控因素包括开采深度、断层构造及采空区影响。制定了以煤体大直径卸压钻孔及顶板预裂爆破为主的冲击危险防治方案,为类似条件下冲击危险防治工作提供借鉴。     

煤层分岔区冲击地压防治方案研究

煤层分岔区应力条件复杂,工作面回采至该区域时,给工作面生产带来一定的危险.通过对比分析该区域前后的微震发生频次、总能量等监测数据,在煤层分岔区域受到采动应力影响时,工作面冲击危险性显著增高,工作面两侧巷道应力最大值变化区明显不同,且带式输送机巷应力最大值出现的区域大于二号回风巷,周期来压步距明显减小,来压强度明显增强....     

塔然高勒矿区深部开采冲击地压防控实践研究

近年来,随着我国煤炭开采战略西移,冲击地压现已成为鄂尔多斯地区影响最为严重的煤矿灾害。以鄂尔多斯煤田塔然高勒矿区红庆梁煤矿为背景,针对塔然高勒矿区深部开采条件下的冲击地压防控进行了系统研究。研究表明:塔然高勒矿区深部开采处于弱胶结覆岩+高强度煤体的地质条件下,深部开采冲击地压是由于高强度开采导致坚硬的煤体内积聚大量弹性能而产生的,提出了降低煤体强度、控制推采速度、优化区段煤柱尺寸、加强支护相结合的冲击地压防控策略,红庆梁煤矿综合采用钻孔卸压、控制推采速度和加强回采巷道支护等措施,现场微震监测数据证实了冲击地压防控的有效性,实现了矿井的安全高效开采。     

特厚煤层分层工作面冲击地压事故后复产方案研究与实践

在分析黑龙江峻德煤矿特厚煤层分层工作面重大冲击地压事故的基础上,研究得到事故发生的原因和相应的治理对策,制定了恢复生产的方案。提出了分层开采工作面恢复生产需满足的条件为：工作面和巷道围岩始终处于低应力低密度状态、消除底板(底煤和薄底板)冲击隐患、建立可靠支护、建立有效的实时监测体系和确定合理的开采强度。以煤层大直径钻孔为主实现围岩的低应力和低密度;提出了冲击危险巷道的基本支护、超前支护方式和强度;建立了应力实时在线监测为主、微地震监测为辅、多种监测手段联合的冲击地压实时监测预警体系;基于应力动态和微震监测确定工作面合理的开采强度。根据研究成果制定的恢复生产方案在峻德煤矿三水平北17层一段一分层3·15事故工作面实施后,保证了工作面安全恢复生产。     

浅埋深工作面区段煤柱合理留设的探讨

为了提高矿井煤炭资源采出率,根据三不拉矿井的浅埋深、厚风积沙层、薄基岩煤层开采条件的特点,通过采用FLAC3D数值模拟计算,全面分析三不拉2-2煤层不同煤柱尺寸的受力和稳定状态,从而给出开采2-2煤层留设的合理煤柱尺寸,实现了矿井的最大煤炭采出率.     

Prediction and control of rock burst of coal seam contacting gas in deep mining

By analyzing the characteristics and the production mechanism of rock burst that goes with abnormal gas emission in deep coal seams, the essential method of eliminating abnormal gas emission by eliminating the occurrence of rock burst or depressing the magnitude of rock burst was considered. The No.237 working face was selected as the typical working face contacting gas in deep mining; aimed at this working face, a system of rock burst prediction and control for coal seam contacting gas in deep mining was established. This system includes three parts: ① regional prediction of rock burst hazard before mining, ② local prediction of rock burst hazard during mining, and ③ rock burs control. Supported by the National Natural Science Foundation (Instrument) of China (50427401), the National High Technology Research and Development Program of China(2006AA06Z119); the National Key Technology R&D Program in 11th Five Years Plan of China (2007BA29B01); the New Century Excellent Talents in University (NCET-06-0477)     

冲击地压矿井近距离煤层采空区下回采巷道合理错距研究

针对近距离煤层上层煤为采空区及遗留30 m煤柱情况,以葫芦素煤矿2-1煤层及2-2煤层煤为研究背景,建立上层煤采空区及遗留煤柱受力的力学模型,分析了上层煤区段煤柱下岩层的应力分布状态,研究了近距离煤层采空区下回采巷道布置的合理错距。研究表明:保护层开采后实现充分卸压后,最佳内错距离应为80 m;从上覆遗留煤柱的影响范围来看,最佳内错距离为40~80 m;从对上层煤巷道的影响程度考虑,最佳内错距离宜大于80 m,当内错距离取160m时,下工作面开采对21101回风巷的影响最低,综合4种不同的角度,对影响范围取交集计算,最终确定22103首采工作面的最佳内错距离为80 m。     

块段式开采区段煤柱突变失稳机理研究

长壁开采后遗留了大量的不规则块段,回收这部分煤炭资源主要是通过以连续采煤机为主的短壁块段式开采。区段保护煤柱的稳定与否是不规则块段安全开采的关键。根据同煤集团某矿2-2上煤层的地质条件,运用突变理论分析了煤柱失稳机理,推导出区段煤柱发生突变失稳的必要条件为煤柱屈服区宽度大于煤柱总宽度的86%,数值模拟计算结果验证了该结论,并直观地模拟了煤柱与采场变形破坏的动态演化过程。通过在该矿区段煤柱的应用实施,煤柱不发生突变失稳的理论计算结果为其塑性区宽度不得大于12.9 m,现场钻孔窥视实测结果验证了该结论。     

回采巷道冲击地压事故分析与防治措施

冲击地压作为一种特殊的矿压显现形式,已成为煤矿深部开采的主要灾害。通过调查与分析双鸭山矿业集团东荣二矿16层十面回采巷道连续发生的冲击地压事故,探明了发生冲击地压的原因及机理,并据此提出了相应的切合实际的防治措施,如用钻屑法、煤层注水及钻孔卸压等三种措施进行防治,收到了较好的实效,避免了该回采巷道事故的再次发生。     

综采工作面过上覆煤柱技术研究

近距离上层煤开采过后留有许多残余煤柱,这些煤柱往往导致下层煤开采过程中出现强烈的矿压显现情况。针对综采工作面过上覆采空区煤柱矿压显现剧烈的问题,以山西上榆泉煤矿工作面地质条件为基础,对相邻43303工作面回采过程中的矿压显现情况进行了总结分析,确定上层煤煤柱与本层煤顶板形成的次生顶板结构是造成工作面来压强度增大的主要原因,并从43302工作面过上覆煤柱前、中、后三个阶段,制定了改变采高、调斜、顶板预裂以及加快工作面推进速度等技术措施。根据现场实践效果,采用该措施能够减弱工作面矿压显现强度,改善工作面片帮、冒顶等情况,实现对工作面降压的目的,具有良好的应用效果。