深部冲击危险矿井多参量预测预报及解危技术研究

针对深部冲击地压发生机理的复杂性及日趋严重性,对几种常用冲击地压预测手段的机理及适用条件进行分析,提出建立冲击地压多参量预测预报理论并成功应用于义马千秋煤矿的冲击地压预报,并对今后深部冲击地压的预测预报及防治提出了几点建议。     

新汶矿务局冲击地压的预测与防治

通过介绍新汶矿务局冲击地压发生实例，分析该局冲击地压发生的机理，用冲击地压理论对该局冲击地压进行预测并提出防治措施。     

深部不规则大孤岛工作面冲击地压预测与防治技术

以开滦唐山矿深部、形状不规则、大孤岛冲击煤层工作面为试验研究对象,研究了该地质开采条件下的冲击地压现象的发生机理、冲击地压预测与防治方法、工作面安全开采条件等;建立了深部不规则大孤岛工作面条件下冲击地压现象预测与防治理论体系.利用现场试验、计算机数值模拟和理论分析等手段,初步掌握了深部不规则大孤岛工作面复杂条件下冲击地压发生的机理、冲击地压预测方法,通过试验得到解决深部不规则大孤岛工作面冲击地压的新方法.     

基于能量贮存及释放主体的煤矿冲击地压分类

冲击地压研究系统包括发生机理、发生准则及基于机理和准则的预测和防治。因诱发冲击地压影响因素众多,相应的类型多样,传统的研究多集中在机理、监测及防治的独立性研究上,造成现场冲击地压预测和防治的盲目性。为了系统性掌握冲击地压机理,提高冲击地压预测和防治效率,通过调研已有的冲击地压分类方法,从能量贮存及释放主体的角度提出了一种新的冲击地压分类方法;依据扰动响应失稳理论,分析了各类型冲击地压的发生机理;建立各类型冲击地压力学模型,得到了冲击地压发生条件的解析解和发生时释放能量估算公式;并对分类方法在预测和防治中的应用进行了初探。研究结果表明:根据能量贮存及释放主体的不同,冲击地压划分为煤体贮存及释放能量型(Ⅰ)、顶板贮存及释放能量型(Ⅱ)、断层带及围岩贮存及释放能量型(Ⅲ)3种类型;Ⅰ型冲击地压由煤体压缩失稳并释放贮存的弹性能产生,发生条件由煤体固有属性单轴抗压强度σ_c和冲击倾向性指数K决定,释放能量与冲击倾向性指数K呈反比关系;Ⅱ型冲击地压由顶板-煤层变形系统中顶板断裂失稳诱发,顶板抗拉强度σ_t越大,冲击的临界采空区跨度L_(cr)越大,失稳垮断时释放能量也越大;Ⅲ型冲击地压由断层带及围岩系统中断层带岩石在软化阶段失稳产生,失稳条件由断层结构及围岩剪切模量确定,失稳时释放能量与断层落差成正比关系。基于各类型冲击地压的分析,提出了针对Ⅰ型冲击地压临界应力P_(cr)的监测方法及其调控防治方法,针对Ⅱ型冲击地压顶板的变形监测方法和支撑顶板或诱导垮断的防治方法,针对Ⅲ型冲击地压断层附近应力监测和降低断层处应力集中程度的防治方法。     

冲击地压机理、预报及防治

<正> 本文根据作者在抚顺龙凤矿冲击地压预测、防治试验研究中在现场及实验室观测到的现象,结合岩体变形的一般机理,探讨了冲击地压的发生机理,在此基础上建立了冲击地压发生理论——失稳理论。这个理论合理地解释了冲击地压发生时的各种重要现     

矿井冲击地压分类、机理和预测预报研究进展

本文综述了近几十年来矿井冲击地压的分类和发生机理理论的研究进展，对矿井冲击地压预测预报与防治方法做了简要说明，介绍了国内外学者在预测预报方面的先进经验，指出了矿井冲击地压今后的研究重点。     

煤层巷道蝶型冲击地压发生机理猜想

根据巷道围岩蝶形塑性区理论,分析了巷道围岩蝶形塑性区蝶叶瞬时急剧扩展的突变特征,提出了煤层巷道蝶型冲击地压发生机理猜想,认为煤巷冲击地压是由于巷道围岩蝶形塑性区的蝶叶瞬时爆炸式扩展引起的,阐明了该类型冲击地压形成、演化及发生的力学本质和物理过程。提出了蝶叶突变型冲击地压发生的必要与充分条件,建立了煤层巷道冲击地压判定准则,合理解释了巷道顶板冲击、底板冲击、煤帮冲击等不同类型的冲击地压发生机理。该猜想能够预见巷道冲击地压发生时必然产生至少1个、最多4个巨大的蝶叶塑性区的未知现象,可以获得煤巷冲击地压危险性评价和预测的关键指标和可测参量。     

冲击地压预测预警的机器学习方法

传统冲击地压预警预测通常利用地球物理方法监测冲击地压的一些前兆信号,采用人为定义和提取参数的综合指数法对冲击地压发生的可能性进行评估。目前,研究人员尝试采用数据驱动方法,利用机器学习技术,克服传统冲击地压长期预测所带来的问题,通过分析国内外相关文献,对长期预测和短期预警方法及存在的问题、机器学习方法、冲击地压短期预警及长期预测的应用进展进行概述,同时分析了传统的经验驱动和机理驱动与机器学习的数据驱动在冲击地压预测预警方面的联系与差异,最后,总结机器学习在该领域存在的问题及挑战,并对未来冲击地压预测预防的技术进行展望。     

冲击地压发生的影响因素与微震监测可视化研究

济宁三号煤矿深部开采深度超过600 m时，开始出现了冲击地压事故，并且随着开采深度的持续增加，这种灾害越来越严重，往往导致重大的人员伤亡和财产损失。“煤—围岩”系统构造的复杂性、地质构造的不确定性等因素，使得冲击地压发生机理十分复杂、影响因素颇多。根据该矿的地质条件，系统研究了地质构造诱发冲击地压的机理，分析了“断层蠕动”效应及褶皱受力状态，认为煤层的开采深度对冲击地压的发生起主导影响；同时，也分析了最大主应力及工作面回采时次生应力的变化情况，为冲击地压重点区域的监测提供数据支持。利用微震监测系统与Surfer软件对冲击地压的重点发生区域进行预测，预测结果能清晰地阐述该矿冲击地压的发生规律，为冲击地压灾害的防治提供了依据和理论指导。     

"两硬"条件下冲击地压防治技术研究

根据大同矿区顶板硬、煤硬的特点,通过对冲击地压发生原因的总结,分析研究了冲击地压发生的机理,提出了采用冲击地压综合预测技术在有冲击地压危险的具体地点采取施工卸压孔、强制放顶孔和加强支护的方法,使煤岩积聚的弹性能量得到缓慢释放,解决了忻州窑煤矿"两硬"条件下冲击地压频发的问题.     

煤层冲击型动力现象成因分析与防治

论述了平煤十二矿掘进工作面冲击型动力现象的发生机理,阐述了冲击型动力现象发生地点地质结构、瓦斯预测、防突措施执行情况及动力现象发生过程、发生后所抛煤体与破坏巷道特征,分析了动力现象的特点。研究了因冲击地压诱导而发生的煤与瓦斯突出规律、冲击地压预测和防治技术。     

深井冲击地压发生机理分析及预测方法研究

本文在总结深井冲击地压的特征和规律的基础上,对深井冲击地压的发生机理,如强度理论、冲击倾向性理论、刚度理论、能量理论、失稳理论等分别进行了分析,指出了上述各种理论的不足,结合淮北某矿顶板砂岩试验,提出了利用应变法和声发射法来预测深井冲击地压的发生,取得了较好的效果。     

煤矿冲击地压灾害监测预警技术研究

为合理选用监测预警方法以便进行高效的冲击地压防治,通过工程与文献调研、理论分析、现场实践等方法,分析总结了我国煤矿冲击地压发生特征、影响因素、发生机理、监测预警手段等。结果表明:冲击地压大多发生在巷道,破坏范围一般为90~150 m,且矿震能量越大、距离巷道及采场越近,其诱冲可能性越高;冲击地压发生机理一般为静载应力集中和矿震动载扰动叠加作用的结果;冲击地压的监测预警主要从静载应力场和震动场两方面,单一监测方法难以实现对冲击地压的精确预测,而联合多种方法涉及震动场和应力场的多参量综合监测预警技术较为科学。     

浅谈煤矿冲击地压研究现状与应用

理论上分析发生冲击地压的机理,说明只有综合运用预测方法才能使预测工作更为完善,分析了影响冲击地压的因素,提出了治理措施及现场仪器的应用概况.     

唐山矿深部孤岛工作面冲击地压危险区域划分及实测研究

以开滦集团唐山矿复杂地质条件为研究对象,针对深部不规则大孤岛工作面的冲击地压发生机理、冲击地压的合理预测和冲击地压的有效防治等问题开展研究,通过全面研究、观测、分析,确定了T1391孤岛工作面冲击地压危险区域,通过采取相关措施保障了T1391孤岛工作面实现高效安全开采.     

声发射预测冲击地压技术研究

根据声发射机理,利用岩石损伤学的原理,研究了声发射与冲击地压之间的内在联系,从而得出声发射技术用于预测冲击地压的可行性,并在冲击地压比较严重的老虎台煤矿进行了声发射技术试验。现场试验过程中,工作面发生的5次冲击地压均被声发射仪器监测到,证明了声发射技术可用于预测冲击地压。     

我国断层冲击地压的研究现状与趋势

煤岩断层冲击地压是煤矿开采中一种典型的冲击地压灾害,其诱发因素复杂,具有发生突然、破坏性强等特点。因此,对断层冲击地压进行深入分析探讨具有重大意义。以此为出发点,归纳总结了目前断层冲击地压在理论研究、实验研究及数值模拟研究等方面取得的成果,指出了我国在断层冲击地压研究方面存在的不足,并提出了未来研究的思路。通过该研究不仅有助于深入认识断层冲击地压发生的机理,而且对深部开采过程中断层诱发冲击地压的预测及防治具有借鉴意义。     

断层冲击地压成因分析及防治对策

通过对断层冲击地压的研究,对断层冲击地压的机理及特点进行了综合分析,提出了断层冲击地压的预测与防治措施.     

坚硬顶板断裂振动型冲击地压预测技术研究

根据坚硬顶板断裂振动型冲击地压的发生机理，提出了冲击地压预测预报技术，经现场试验形成了“支架载荷-声发射联合观测，巷道收敛变形，煤体应力检测，煤体钻屑检测”的冲击地压综合预测预报系统，并取得良好的安全效果。     

不同冲击启动类型的地音前兆信息识别

将冲击地压地音前兆信息识别方法建立在冲击地压机理分析的基础上,提高了冲击地压预测预报的理论依据和可靠性。通过对大量现场实测地音数据分析,获得了顶板断裂型、采动高应力型和断层活化型冲击地压的典型地音前兆模式。突变型地音模式适合于用来预测顶板断裂型冲击地压,灵敏性较高;持续稳定型则一般不会出现非稳定的突变状态,适合采动高应力引发的冲击地压预测;波动型地音模式包含类似主震-余震型和前震-主震型两种,适合于断层活化型冲击地压预测。