电磁辐射检验卸压爆破效果技术

由于煤岩体中积聚大量弹性能诱发冲击矿压，可以采用卸压爆破技术来逐步释放弹性能，使得冲击矿压发生的敏感指标降至临界值以下，从而避免冲击矿压的发生。通过对冲击矿压发生的敏感指标值理论分析和实践都证明，电磁辐射幅值(强度)能够反映煤岩体的应力状态和积聚的弹性能，是一个能够反映冲击矿压发生概率的敏感指标。     

防冲工作面卸压爆破钻孔参数的确定

卸压爆破是冲击地压解危的主要措施之一,卸压爆破的效果与爆破参数的确定有着重要的关系.根据爆破理论,对常规孔径及与之配用的炸药进行计算,从而确定了合理的孔间距和孔深等参数,为有效解除冲击地压危险奠定了理论基础.     

爆破卸压技术防治冲击地压的应用与检验

为进一步改善爆破卸压预防冲击地压过程中卸压前后信息识别、提取困难及卸压效率低的现状,基于能量释放的电磁辐射原理,针对杨村煤矿冲击地压特点,结合该矿工程地质概况及爆破参数,阐述利用电磁辐射法对卸压爆破进行监测,通过现场试验与电磁辐射强度、脉冲数指标的监测分析,得出爆破卸压前后的电磁辐射规律及各指标变化规律。结果表明:电磁辐射指标尤其是强度指标可以有效反馈爆破卸压前后的弹性能变化规律,该指标对爆破卸压地点及爆破强度的确定具有指导作用,现场工程实践取得良好的检验效果。     

钻孔控制卸压爆破增加煤层透气性系数的实践

介绍了建新矿长钻孔控制卸压爆破实践,结果表明:实施长钻孔控制卸压爆破,增加了煤层透气系数,降低了应力,排放了煤体瓦斯,达到了防突和加快工作面推进度的目的 ,为建新矿的安全生产奠定了基础.     

钻孔孔径及布置方式对煤巷卸压效果的影响

以陶一矿七采区南翼回风巷卸压孔优化设计为基础,通过理论分析、FLAC3D数值模拟与现场观测相结合的方法对相同地质条件下钻孔不同孔径大小周围应力分布演化规律进行分析。结果表明:在相同地质条件下适当增大钻孔直径可有效增加钻孔周围塑性区半径,提高钻孔卸压效果;卸压孔布置方式不合理不仅起不到很好的卸压效果,反而可能导致煤巷掘进面局部应力集中而不利于卸压消突。     

钻屑法检验深孔爆破卸压技术效果

冲击地压的发生与工作面前方煤体应力场的分布密切相关,可以采用深孔爆破卸压技术来改变巷道附近围岩的应力场分布形式及煤岩体的物理力学性质,降低巷道附近围岩的受载应力,使得巷道附近煤岩体的冲击倾向性指标及冲击临界载荷降至临界值以下,从而避免冲击地压的发生,利用钻屑量和钻屑粒度对深孔爆破卸压效果进行检验。研究表明:钻屑量与钻屑粒度能够有效地反映工作面前方煤体应力分布及转移情况,能够有效地检测爆破卸压效果,为深孔爆破卸压防治冲击地压技术的效果检验提供一种检测技术。     

高应力岩层巷道钻孔爆破卸压技术

为了深入研究深部高应力岩层巷道围岩松动爆破卸压技术,针对高应力巷道围岩受采动影响的变形破坏特点,采用FLAC数值模拟软件对深部动压巷道围岩进行了松动爆破卸压模拟,结果表明在松动区域轴向平行于巷道顶板和帮部时,在距巷道顶板和帮部围岩5 m处进行爆破,可以在巷道周围形成一个松动区域,使巷道围岩浅部应力与深部集中高应力隔离开,达到巷道围岩集中应力向深部转移和改善巷道围岩受力状态的目的.通过工程实践,验证了模拟方案的合理性,并使爆破参数得到了优化.     

利用煤岩破坏电磁辐射特性测定煤岩卸压带的研究

理论及实验研究表明，通过测定钻孔钻进过程中的电磁辐射强度，能够确定煤岩却压带的范围。测试方法简便易行，测定系统与声发射系统相比，灵敏可靠，抗干扰能力强，投资少，操作简单方便，便于推广应用，可望取得良好的经济效益。     

爆破卸压技术防治冲击矿压的应用研究

针对矿井具有冲击矿压的特点,利用爆破卸压技术防治冲击矿压。本文介绍了深孔卸压爆破参数及爆破工艺,利用电磁辐射法对卸压爆破效果进行监测。现场试验结果表明,深孔爆破防治冲击矿压取得了良好的效果。     

基于CT技术的唐口煤矿大直径钻孔卸压效果研究

为分析唐口矿大直径钻孔卸压效果,采用电磁波CT技术对施工后的煤层进行探测。采用理论分析的方法对CT技术原理进行分析并建立评价模型,通过现场监测对吸收系数及其异常指数进行分析。结果表明,在孔深较浅时钻孔施工过程中的扰动效应能导致钻孔附近一定范围内裂隙的生成,这种扰动生成的裂隙具有一定的卸压效果。     

利用井上下电磁辐射确定煤岩动力灾害的钻屑量预警值

预测井下煤岩动力灾害的钻屑量预警值由于受现场条件、人的主观判断等因素影响,准确性较差,根据钻屑量与电磁辐射幅值均可以表征应力集中程度这一原理,收集平顶山天安煤业股份有限公司八矿戊9.10-12160工作面电磁辐射和钻屑量监测数据,利用曲线拟合找出二者的对应关系,同时在实验室测出该工作面煤岩样发生破坏前电磁辐射幅值一般在60 mV左右波动,最大值达到100 mV,依此计算出井下钻屑量的预警值为3.09 kg/m,最大值为5.462 kg/m,通过现场验证具有较高的准确性,证明该方法可以作为井下钻屑量预警值的确定方法。     

基于槽波波速层析成像的爆破卸压效果评价方法

工作面上覆采空区遗留煤柱造成的应力异常,给煤矿开采带来极大安全隐患,爆破是消除煤柱应力集中的常用办法,但是缺少对爆破效果进行评价的技术。分析了槽波波速与应力之间的定性关系,上覆煤柱爆破前后进行2次槽波波速层析成像,并计算2次槽波波速差值,对工作面上覆煤柱爆破卸压效果进行评价。将槽波波速成像结果与数值模拟、矿压监测结果以及回采实际情况进行了对比分析。结果表明:工作面内槽波波速与围岩应力状态具有良好的相关性;槽波波速能够有效地反映工作面内应力分布及转移情况,合理评价煤柱爆破卸压效果。     

煤样三轴围压钻孔损伤演化冲击实验模拟

采用大试块煤样进行三轴条件下的钻孔损伤冲击试验，研究了其损伤演化过程特别是发生钻孔冲击时的电磁辐射及声发射规律，即电磁辐射信号在钻孔冲击前会产生一个明显的突降．而声发射信号基本上呈现先不断增强、后逐渐减弱的趋势．     

基于多重分形理论的冲击地压电磁辐射预测

煤岩破坏产生的电磁辐射信号具有多重分形特征,在正阶距区域,多重分形谱宽度趋于一个稳定值,该值能够表征煤岩的冲击破坏。为了提高电磁辐射预测预报煤矿冲击地压的水平,采用物理实验和多重分形理论相结合的方法,研究了煤样变形破坏过程中多重分形谱宽度与其冲击倾向、释放能量的内在关系,结果显示：当阶距q从2增加到7时,多重分形谱宽度趋于一个稳定值,临近主破裂时,达到最大值;煤样主破裂多重分形谱宽度ΔD_qc与其冲击能指数和剩余能量均呈正线性关系,与弹性指数呈正对数关系,在此基础上建立了电磁辐射预测冲击地压的量化分级指标体系。利用上述分级指标体系,成功地对7251工作面的冲击地压进行了准确的预测预报。     

井下大型硐室群卸压保护的三维数值模拟

基于现代力学理论，利用ANSYS有限元软件针对巷道围岩卸压机理进行数值模拟，分析了煤矿开采中卸压保护硐室群效果、硐室群的围岩应力与变形．研究表明，应力集中系数高达5～6时，硐室维护十分困难．通过在煤层中开辅助巷道，形成让压空间，使应力峰向围岩深部转移的方法，发挥深部围岩的承载能力，达到降低巷道围岩应力峰值的目的．     

高突低渗煤层立体网状穿层压裂防突技术试验研究

为了解决单一低渗高突煤层瓦斯治理难题,运用弹性力学和断裂力学的理论,提出立体网状穿层压裂增透消突技术,建立计算目标煤层起裂压力的模型。集成配套了井下压裂成套设备,首次利用SF6 气体示踪剂确定立体网状穿层压裂范围。结果表明：技术实施后,缝隙网络发育、瓦斯抽采效果提高了1.69~1.83倍,煤层膨胀率达到0.581%,电磁辐射预测突出指标降低了35%~45%,增透消突效果显著。大范围、区域化实施立体网状穿层压裂技术,能够实现技术优越性。     

基于数字钻探的岩石c-φ参数测试方法

岩石黏聚力c和内摩擦角φ(以下简称c-φ参数)的准确测试是进行地下工程支护设计优化及信息化施工的基础。传统的岩石室内试验方法测试步骤繁琐,周期长、成本高,无法进行原位测定。数字钻探技术为现场准确测定岩石力学参数提供了新的途径,实现该技术的关键在于建立随钻参数与岩石c-φ参数间的定量关系。基于此,本文根据岩石切削破碎特征,建立了一种不预设破坏面的岩石切削力学模型,弥补了现有岩石切削力学模型将破坏面假设为平面,从而与岩石受切削时实际的破坏面特征存在差异的不足。基于滑移线理论推导了岩石极限切削力,得到了随钻参数DP(Drilling Parameters)与岩石c-φ参数关系式(DP-cφ关系式)。将利用自主研发的岩体数字钻探测试系统开展室内试验所得到的随钻参数与理论计算得到的结果进行对比分析,两者平均差异率为8.44%,验证了所建立的岩石切削力学模型和DP-cφ关系式的合理性和正确性。在此基础上,提出了岩石c-φ参数数字钻探测定方法,并通过室内试验进行了该方法与传统三轴试验方法测定结果的对比分析,结果表明:两种方法得到的岩石黏聚力和内摩擦角平均差异率均小于10%,证明了本文所提出的数字钻探测定方法的有效性和可行性。该方法实施方便、快捷,可实现现场工程岩体c-φ参数的原位测定。     

Some features of the electromagnetic radiation signals during rock failure

The effect of quasi-resonance process appearing during electromagnetic radiation in the stage preceding failure of a rock sample is described.Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 3, pp. 20–28, May–June, 2004.     

冲击矿压工作面卸压巷卸压法探讨

介绍了卸压巷的卸压原理以及冲击危险面常用的一些卸压解危方法。通过将卸压巷卸压法应用于冲击矿压工作面,并在现场采用电磁辐射技术对其卸压效果进行了检验,说明采用卸压巷能够对冲击矿压工作面起到比较好的卸压效果,为冲击矿压的防治提供了一种可行措施。