三侧临空孤岛工作面冲击危险分析及防治

孤岛工作面是煤矿冲击动力灾害多发区。针对某矿7439工作面三侧临空的开采环境建立冲击矿压弱化控制技术体系,并进行了冲击危险分析。结果表明:孤岛工作面覆岩运动剧烈、应力高度集中,静载主导-动载诱发动静载叠加诱冲机理,7439工作面冲击危险指数为0.76,具有强冲击危险性,整个辅运顺槽及盘区大巷保护煤柱区巷道群为重点防冲区。工作面回采前进行大直径钻孔预卸压,回采期间采取大直径钻孔、煤体爆破及顶板预裂爆破等解危措施,现场效果良好。该研究成果为类似条件下煤岩动力灾害防治提供借鉴和指导。     

千米深井采面过上覆停采线煤柱冲击矿压防治研究

基于曙光煤矿95208工作面的实际条件建立冲击矿压控制体系,对其进行冲击危险分析。结果表明:工作面过上覆7煤停采线进入煤柱区开采覆岩运动剧烈、应力高度集中,整体处于高冲击危险区;工作面主要冲击影响因素为停采线煤柱、大采深、强冲击倾向性等;工作面回采前进行大直径钻孔、顶板预裂爆破预卸压,回采期间采取煤体爆破卸压解危措施。研究成果为类似条件下煤岩动力灾害防治提供借鉴和指导。     

深部不规则孤岛工作面开采顺序及冲击地压防治技术

为了解决某矿深部不规则孤岛工作面因冲击地压影响开采的问题,结合某矿T_1391不规则孤岛工作面的实际情况,分析了孤岛工作面回采过程开采顺序引起的覆岩空间结构变化、应力分布、能量积聚,确定对T_1391采用大小面整体间歇式开采顺序,以便有序释放能量,实现冲击能量的可控性;通过数值模拟确定了小面超前大面的开采顺序,降低了应力集中和能量积聚,减小了两面之间煤枉的冲击地压。对具有冲击危险的超前煤柱采取动态爆破技术进行卸压处理,减小了煤柱开采期间的冲击危险,使得工作面安全推采。     

不均布采空区下冲击危险工作面煤柱留设宽度研究

为研究上覆不均布采空区下,具有冲击危险工作面区段煤柱布置问题,以某矿I010203工作面为工程背景,通过现场监测、数值模拟、理论分析等方法对工作面区段煤柱冲击危险和合理宽度进行研究。数值模拟和现场监测结果表明,I010203工作面回采过程中,15m宽区段煤柱微震事件频繁、能量剧烈释放,增大了工作面冲击危险;并且15m宽煤柱在工作面回采后不能完全破坏,仍可承受较高应力并向下部煤层传递,增大了下伏煤层回采工作面的冲击危险。数值研究表明,当宽度为0~6m时,煤柱破碎程度较高,不利于隔绝采空区及巷道稳定;当宽度大于10m时,煤柱内出现弹性核区,应力增加迅速,冲击危险性增高;8m宽煤柱是既能隔绝采空区预防瓦斯,又能使应力最低降低冲击危险的临界煤柱宽度,更合理的区段煤柱宽度为8m左右。研究结果可为该矿井接续工作面和相似条件工作面回采的煤柱宽度留设提供理论依据。     

断层影响下不规则孤岛煤柱工作面防冲技术研究

以山东某矿孤岛煤柱工作面的地质条件为研究背景,通过对孤岛工作面冲击地压的发生条件进行分析,深入研究了孤岛煤柱在断层切割影响下的应力分布形态。断层的存在加大了工作面回采时的应力集中程度,增加了冲击地压的发生几率。根据理论分析结果,分别采用爆破卸压和大直径钻孔卸压等技术对工作面的不同冲击危险区域进行了综合防治,降低了煤体的应力集中,得到了较好的防治效果,保证了工作面的顺利回采。     

近距离煤层孤岛工作面冲击矿压危险性评价及防治技术研究

为有效解决近距离煤层孤岛工作面冲击矿压问题，以山西寿阳潞阳瑞龙煤业有限公司150108工作面为背景，采用理论分析、现场试验方法，对150108工作面冲击矿压危险性进行了评价，确定150108工作面无冲击危险，综合各类回采因素，在工作面内划分了3个重点监测区域，并采用钻屑法和施工大孔径钻孔卸压方法对重点区域进行管控。根据工作面回采情况，回采期间未出现冲击矿压现象。     

深埋复杂不规则孤岛工作面冲击矿压机制研究

为研究大埋深下不规则孤岛工作面开采对冲击矿压的影响,基于覆岩空间结构理论,分析了某矿3112孤岛工作面覆岩结构及其大尺度破断运动对工作面煤岩体的影响,并根据掘进期间微震监测对孤岛面的回采进行冲击危险的动态评价。通过理论分析与数值模拟,从煤岩体静载应力和动态破坏2方面分析孤岛煤柱诱冲机制。基于能量守恒定律,研究了主关键层破断瞬间覆岩稳定性和能量释放、转化过程,主关键层的破断运动对工作面矿压显现影响剧烈。数值计算分析了不同开采尺度对孤岛面冲击的影响,随着开采尺度的增大,煤体的静载应力峰值逐渐升高并接近临界应力,冲击危险程度升高。最后基于动静载组合诱发孤岛煤柱冲击机制,探讨了孤岛面冲击矿压防治措施。现场实践表明,钻孔卸压和顶板预裂爆破有效地控制了高能量震动事件的产生。     

上覆局部采空下冲击危险工作面煤柱留设宽度研究

为研究上覆局部采空下冲击危险工作面区段煤柱的布置问题,以某矿I010203工作面为工程背景,通过现场监测、数值模拟、理论分析等方法对工作面区段煤柱冲击危险和合理宽度进行研究.现场监测和数值模拟结果表明:I010203工作面回采过程中,15 m宽区段煤柱微震事件频繁,能量释放剧烈,增大了工作面冲击危险;15 m宽煤柱在工...     

深部矿井上山保护煤柱区冲击矿压分析及治理研究

基于某矿-1 000 m西一上山采区专用回风道发生的冲击矿压,对其进行冲击危险分析,探索深井上山保护煤柱区冲击矿压发生机理,同时建立冲击矿压弱化控制技术体系。结果表明:工作面冲击危险影响因素主要为孤岛煤柱、大采深、厚硬顶板、强冲击倾向性、巷道交叉及矿震扰动等;上山煤柱区覆岩运动剧烈、应力高度集中,静载主导-动载诱发的动静载叠加导致冲击破坏;基于微震及应力在线监测提出顶板深孔爆破、大直径钻孔及优化支护等措施,现场实践良好。     

坚硬顶板“孤岛”工作面冲击地压综合防治技术研究

根据耿村煤矿12230特殊空间结构体”孤岛“工作面的实际情况,通过理论分析及相同条件下冲击地压事故案例综合分析,判定该工作面冲击危险程度较高,易造成工作面及两巷的冲击,提出控制工作面回采速度、加强工作面上下端头及两巷超前加支护措施和大直径深孔卸压、煤层注水、断底爆破、监测等综合防治冲击地压技术方案。结合防治冲击地压监测数据,通过应力、微震等监测结果分析表明,采取措施后,工作面回采过程中日均微震频次与日均释放能量均有所下降,不规则煤柱影响区域应力得到明显降低,工作面实现了安全回采。     

深埋煤层孤岛工作面煤柱对冲击危险性的影响分析

以某矿4^-2205孤岛工作面为研究对象,结合工作面采掘实际情况,采用理论分析、数值模拟等方法,分析该工作面冲击危险性的影响因素及煤柱失稳机理,研究孤岛工作面回采过程中的煤柱应力变化及其对冲击危险性的影响。研究表明,4^-2205孤岛工作面回采过程中区段煤柱宽度逐渐减小,煤柱应力集中程度逐渐增加,破坏程度升高,煤柱逐渐由稳定状态向塑性不稳定状态变化,冲击危险性亦升高;4^-2205工作面回采至相邻采空区切眼前后位置以及顶板初次来压、周期来压及工作面“见方”时,覆岩运移破坏严重。     

深井复杂条件下冲击危险分析及防治

基于某矿工程地质实际,某工作面冲击危险的主要影响因素有大采深、强冲击倾向性、厚硬顶板、断层、采空区等,冲击危险综合指数为0.76,为强冲击危险。分析表明,整个轨道顺槽、运输顺槽自开切眼推进至140 m及自扩面推进至500 m等区段为重点防冲区;工作面回采前进行大直径钻孔预卸压,回采期间根据监测结果采取大直径钻孔、煤体爆破及顶板预裂爆破等解危措施,同时加强支护,防冲效果良好。     

不规则孤岛工作面开采矿震活动规律研究

以徐庄煤矿7197不规则孤岛工作面为研究对象,采用数值模拟方法,系统分析了7197工作面回采期间采场应力的演化规律,并结合不同回采阶段下4次方以上能级矿震的活动规律,分析得到以下结论:工作面回采前高应力集中主要发生三角煤柱边角区域,应力集中程度约为原岩应力的2~3倍;数值模拟分析得到材料道侧煤体应力集中程度要高于溜子道,但实际受断层构造和工作面孤岛结构的影响,溜子道的冲击危险性可能更高;通过大能量矿震活动规律分析可知,回采期间断层构造的影响是冲击危险防治的重点;大能量矿震显现区域与模拟高应力区呈现很好的对应性,回采期间应针对高应力区及时进行卸压解危。     

千米深井下山煤柱区底鼓冲击及其防治

基于某矿9煤回风下山的实际条件及底鼓冲击动力显现,分析了其冲击矿压发生的原因,并建立底板冲击矿压控制体系。结果表明:该工作面具有强冲击危险性,主要影响因素为下山孤岛煤柱、大采深、顶底板条件、煤层强冲击倾向性等;下山煤柱区覆岩运动剧烈、应力高度集中,高静载下矿震动力扰动诱发底板冲击;该工作面掘进前采取煤体大直径钻孔预卸压处理,掘进期间根据监测结果实施顶、底板预裂爆破卸压冲击解危措施,现场效果良好。该研究成果可为类似条件下煤岩动力灾害防治提供借鉴。     

区段煤柱下综采工作面顶板控制

为了确保区段煤柱下综采面安全回采,分析了近距离煤层开采中,上煤层开采后遗留煤柱对下煤层工作面的影响,包括孤立大煤柱对下煤层工作面的影响。提出了上煤层回采完成后爆破孤立大煤柱,同时调斜综采面、缩小工作面长度、加快工作面推进速度等技术措施,确保综采面生产安全。研究结果表明,采取的改进措施能够控制煤柱下工作面顶板,确保回采安全。     

多煤层开采工作面动载分布特征及防治对策

为降低多煤层开采矿井工作面回采过程中围岩动力灾害危险,通过数据分析、数值模拟等方法进行动载分布特征研究.结果表明,工作面动载分布具有区域性特征,回采初期工作面中下部和区段煤柱为强动载区域,回采至上煤层采空区边界影响范围时,工作面中下部、区段煤柱和回风巷围岩为强动载区域.针对动载分布区域,提出了顶板超前预裂爆破、巷道切顶...     

煤矿井下边角煤柱不规则回采冲击地压防治探索

义桥煤矿4310工作面为边角煤柱回收的不规则工作面,工作面沿断层走向布置,同时受采深、断层构造、邻近采空区等因素影响,工作面采掘期间受高静载和断层活化强动载叠加作用,极易诱发冲击矿压事故。针对4310工作面复杂地质及开采技术因素,通过优化工作面布置以及大直径钻孔、煤层松动爆破及爆破断顶多方式联合卸压等手段,显著降低了4310工作面应力叠加现象,取得了积极效果。     

我国煤矿冲击地压灾害研究进展及技术体系分析

针对地质条件复杂的厚煤层孤岛工作面开采过程中,易受开采扰动而发生冲击地压灾害的问题,以某矿1311邻正断层不规则孤岛工作面为研究对象,提出一种邻近地质构造的不规则孤岛工作面冲击危险性评价方法。首先,对地质影响因素进行分析,从开采深度、煤岩的物理力学性质、坚硬顶板岩层结构、断层4个方面并结合地质因素冲击地压危险指数,确定了1311工作面的冲击危险性;然后,对开采技术影响因素进行分析,通过数值模拟分析了1311工作面回采对7301运煤巷、官庄断层的影响,并且现场实测分析了残留三角煤柱的影响,结合开采技术因素的冲击矿压危险指数,确定了工作面整体为中等冲击危险性;最后,运用工作面冲击危险性综合评估法对工作面冲击危险区域进行了划分,并利用微震监测系统对危险区域进行了监测验证。验证结果表明：利用该综合评估法确定的1311工作面整体冲击危险性及划分的冲击危险区域是合理、准确的。

     

解除矿山冲击的卸压技术

本文简述了陶庄矿实施解除矿山冲击地压危险的综合防治措施。通过煤层厚砂岩顶板高压预注水、工作面及超前两道深孔煤体松动爆破卸压等方法,有效地控制和解除了冲击地压危险,安全采出强烈冲击倾向的孤岛型煤柱,取得显著的经济和社会效益。     

保护层不对称卸压工作面分区防冲技术

为有效防控保护层不对称卸压工作面冲击地压的发生，以唐山矿0291工作面为工程背景，采用理论分析和数值模拟等方法，分析了工作面发生冲击地压的影响因素及发生区域。结果表明：煤层开采深度、煤层及其顶板的冲击倾向性、上保护层遗留煤柱、本煤层采空区煤柱及厚硬顶板是诱发冲击地压的潜在影响因素;工作面回采前，受上保护层遗留煤柱及本煤层采空区影响，0291工作面两巷应力呈不对称分布，回风巷高应力区主要位于0250采空区切眼及终采线下方，运输巷高应力区主要位于0251采空区切眼下方;工作面回采阶段具有明显的分区特性，回采初期，运输巷围岩超前应力高于回风巷，应加强运输巷的监测并及时采取防冲措施;当工作面进入0251采空区下方时，运输巷围岩应力迅速降低，防治重点应由运输巷转移至回风巷。依据数值模拟分析结果，划分了冲击危险区，提出了工作面回采过程中的分区防治措施。现场监测结果表明，采取的措施可以有效降低冲击地压的发生。