采煤工作面冲击地压防治技术研究与应用

该文简要介绍了根据工作面冲击地压危险性的多因素耦合评价,划定工作面冲击地压危险区域,采用卸压措施和安全技术措施,为类似煤矿冲击地压防治提供经验与依据,对煤矿的安全生产和冲击地压防治都具有非常重要的意义。     

基于多因素分析的孤岛工作面冲击地压危险性预测

为了有效防治兖州矿区南屯煤矿73上29孤岛工作面发生冲击地压事故,分别利用综合指数法和可能性指数法对工作面冲击地压危险性进行了宏观评价,采用考虑覆岩运动以及采空区煤柱等多因素的耦合分析方法划分了工作面的冲击地压危险区域,并针对不同危险区域提出了大直径钻孔卸压和煤体爆破卸压的防治方案,取得了良好的防治效果。研究成果可为类似地质条件的孤岛工作面冲击地压防治提供一定的借鉴作用。     

安居煤矿2315工作面冲击危险性评价及防治

安居煤矿3煤埋深较大,其顶板比较复杂并具有强冲击倾向性,工作面与回采巷道存在发生冲击地压的可能性。针对以上情况,结合2315工作面地质和工程条件进行冲击地压影响因素分析。首先采用多因素耦合分析方法评价2315工作面的冲击危险性,划定可能发生冲击危险的区域;然后利用离散元数值软件3DEC对工作面回采过程中煤岩体的运动和冒落过程加以分析,得出上覆岩层运动规律对冲击地压的影响。最后针对2315工作面冲击危险的实际情况,提出工作面回采期间冲击地压的监测预警措施及解危方案,建立冲击地压防治体系。所得结论对安居煤矿冲击地压的防控工程具有指导意义。     

矿井冲击地压预防措施研究

冲击地压作为煤矿开采过程中一种强烈的矿山压力显现形式,严重威胁工作面的安全生产以及矿工的生命安全。以新疆某矿101工作面为工程背景,综合其地质因素和开采因素两方面的评价结果,得出了101工作面的冲击危险性评价为中等冲击危险;提出了应用电磁辐射仪对工作面回采过程进行实时监测,来预防工作面冲击地压的发生;同时对冲击地压危险区域使用钻孔监测的手段,采取超前预裂顶板的卸压方式预防冲击地压的发生。     

急倾斜煤层综放工作面冲击危险性评价研究

为了提高急倾斜煤层综放工作面冲击地压危险性评价指标的准确性和增强评价方法的适用性,采用数值模拟及理论计算的方法,得到了综采工作面过煤柱区域的应力分布,分析了采掘工作面应力扰动叠加的影响,提出了近直立煤层动态权重评价法的计算体系,介绍了近直立煤层冲击危险性评价指标和评价指标分级过程,并将动态权重评价法应用于+495 m水平综放工作面冲击危险性评价中。研究结果表明:碱沟煤矿急倾斜综放工作面冲击地压的主要影响因素是煤柱和采掘工作面应力扰动叠加;+495 m水平综放工作面冲击危险等级为Ⅱ级,具有弱冲击危险性,并划分了沿工作面走向830～1 000 m、370～530 m、上分层终采线前后50 m范围3个冲击危险区域,现场验证了动态权重法能有效实现急倾斜煤层冲击地压危险性评价。     

深部工作面冲击地压危险性的评价研究

深部开采工作面冲击地压危险性的评价及防治必须有针对性,首先用宏观评价法评价冲击地压的危险性;其次找出产生冲击危险的影响因素;然后根据各因素的不同情况,采用不同评价方法,划定危险区域;最后根据多因素耦合法,划定不同危险程度的区域,提前采取防治措施。     

深部开采孤岛工作面冲击地压防治研究

针对深部开采孤岛工作面冲击地压危险性的评价及防治研究,首先采用宏观评价法评价冲击地压的危险性,其次找出产生冲击危险的影响因素,最后根据多因素耦合法,划定不同危险程度的区域,结合现场地质条件提前采取具体防治措施。     

基于多因素耦合法的工作面冲击倾向性评价研究

结合某矿1309工作面的具体地质情况,运用多因素耦合评价法对1309工作面进行了冲击地压危险性评价,根据实测的结果对危险区域进行划分,提出了适合1309工作面的冲击地压防治措施和解危措施,建立冲击地压安全开采技术管理体系,实现煤矿生产的安全、高产、高效。     

工作面回采期间冲击地压危险性分析及防治

对湖西煤矿31202工作面回采期间进行冲击地压危险性预估与评价,分析了工作面矿压显现的动静载荷的影响因素,并采用FLAC~(3D)软件进行工作面采动应力场的数值模拟,着重分析了随着工作面开采煤体内支承应力的移进,利用模拟结果分析了工作面冲击危险的因素并对危险区域进行划分,最终对可能引起冲击地压的动、静载荷提出不同的防治方案。     

多因素应力叠加冲击危险性评价应力增量取值实测分析

为了使多因素应力叠加冲击危险性评价方法中应力增量取值更加符合现场实际，对双合煤矿冲击地压多因素耦合叠加影响区域进行了分区，通过不同分区的现场实测数据分析，研究了不同分区冲击地压多因素耦合叠加及单一因素影响下的煤体应力增量。结果表明：工作面采动影响下的应力增量系数为1.73，断层构造应力增量系数为1.3，采空区覆岩传递应力增量系数1.35，见方影响下应力增量系数1.5。研究成果可为条件相似工作面或相邻工作面冲击危险性预评价中的应力增量取值提供参考，提高多因素应力叠加冲击危险性预评价的准确性。     

浅埋深坚硬顶板工作面冲击地压微震时空前兆信息特征

为提高冲击地压矿井现场防冲措施实施的针对性,以宽沟煤矿B2煤层I010203工作面为工程背景,研究其历次矿压显现事件发生前后的微震监测信息时空演化规律.结果表明:I010203工作面矿压显现事件震源位置受上层"刀把型"采空区边界影响,具有阶段性特征,且主要集中于工作面中下部、 区段煤柱和侧向采空区围岩,垂向上大多位于煤...     

高危孤岛面卸能巷布置数值模拟及实践考察

平煤八矿戊9.10-12160孤岛面开采煤与瓦斯突出、冲击地压及二者耦合作用下的复杂矿井动力灾害成为掘进和回采过程中的重大安全隐患。为了减轻上部已赋存有外错尾巷的戊9.10-12160工作面机巷冲击与突出危险,利用FLAC数值模拟软件模拟应力分布状况并选择能使机巷处于外错尾巷卸压区域内的方案,经理论分析和现场实践检验该方案外错尾巷起到了能量释放的作用,预防突出和冲击地压效果较好,减少了执行防冲减突措施时间和费用。     

基于冲击启动过程的近场围岩冲击危险性电磁波CT评估方法

近年来，随着开采深度和强度的逐渐增大，冲击地压灾害发生频率逐年升高，严重威胁矿井的安全生产。针对目前基于现场实测的冲击危险性评价方法仅从能量聚集角度进行危险性判别，导致评价结果不能反映现场全部冲击危险情况的问题，考虑了冲击启动过程经历的"能量释放→能量传递→冲击显现"3个阶段，分析了基于冲击启动过程的冲击危险性评估原理，通过理论研究，构建了包括能量集中指数、屈服接近指数、能量传递衰减指数和支护损伤指数等4个指标，设定了各指标的权重，包括根据各指标量值差异程度设定的属性权重，以及根据各指标危险等级设定的等级权重；由此，以电磁波CT探测系统为平台，建立了能够划分近场围岩冲击危险区域及危险等级的电磁波CT评估方法，并将该方法编程实现。应用此方法对亭南煤矿207工作面现场实测数据进行处理，发现区段煤柱内布置巷道大幅升高了相邻煤柱区的应力集中程度及支护损伤程度，进而增大了相邻煤柱区的冲击危险性。通过钻屑法验证了基于冲击启动过程的冲击危险性评估方法的有效性。该方法依据冲击启动过程将评估体系细化，能够有效提升对冲击危险区域及危险等级的辨识度，为巷道冲击地压治理提供了更为准确的依据，尤其能为煤柱区冲击地压防治提供借鉴。     

恒大煤矿“卸—支”双强耦合防治冲击地压实践#br#

恒大煤矿属于具有强冲击地压倾向的矿井,以矿井5366工作面为工程背景,对工作面冲击地压防治技术进行分析。在工作面冲击危险区域划分的基础上,对冲击危险区域采取“卸—支”双强耦合技术防治冲击地压。5366工作面开采实践表明：“卸—支”双强耦合技术防治冲击地压效果显著,保证了工作面安全高效生产。     

基于贝叶斯神经网络的冲击地压预测与影响因素权重分析

针对华丰煤矿4#煤层冲击事故频发的问题,采用理论分析及现场实验相结合的方法,对于复杂开采技术类因素和多种典型性地质条件耦合作用下的冲击地压启动机理、能量来源及防治措施展开研究。首先分析4#煤层1411工作面冲击启动能量来源,通过建立工作面前方煤体及围岩结构承受动、静载荷的力学模型,得到冲击启动区煤体内部任意一点的应力解析解,其次基于弹塑性理论,通过主应力平面偏转变换得出的最大、中间和最小主应力求得冲击启动区任意处单元煤体储存的弹性应变能的解析解,并根据现场实际工程参数,分析各种因素对煤体内部应力和能量分布规律的影响。结合力学模型解析解、数值模拟实验和现场记录参数的结果对工作面前方冲击地压的启动、传递和显现进行预测和分析。通过对冲击地压影响因素权重的分析发现了通过水力压裂降低顶板强度或水射流切割顶板降低老顶悬臂梁长度等对工作面防冲治理的优先级应高于保护层开采卸压等手段。     

一种冲击地压危险性等级多参量辨识模型及应用

为了实现对冲击地压危险性等级快速、高效和准确预测,需要考虑冲击地压危险性多种影响因素,但影响因素间或多或少存在一定的相关性,从而导致参量信息重叠。提出一种主成分分析法(PCA)对冲击地压危险性相关指标数据进行降维处理,提取3个新指标对冲击地压危险性等级进行总体评价。在PCA的基础上,借鉴距离判别分析法(DDA),建立冲击地压危险性等级评价的PCA-DDA模型,将PCA-DDA模型应用于重庆砚石台煤矿冲击地压危险性等级评价。预测结果表明:在6种不同的训练和测试样本数下PCA-DDA模型仍具有良好的预测效果,其误判率分别为5.71%,5.71%,5.71%,5.71%,5.71%和8.57%;同时验证了PCA对冲击地压危险性评价结果。该模型可为矿山开采中冲击地压危险性等级评价提供借鉴,可在实际工程中推广应用。     

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。     

基于多因素耦合分析的冲击地压卸压技术研究

为有效预防ZF2803工作面的冲击地压,本文采用多因素耦合分析法研究了初次来压、见方、煤柱、断层、邻近空区支承压力、煤层厚度变化及巷道底煤等7个因素的单独影响区域及叠加效果,确定了7个危险区:中等冲击危险区4个、强冲击危险区3个,给出了相应的煤层及底板大钻孔预卸压措施,工业性应用取得了良好的防治效果。     

千秋煤矿冲击地压发生特点及成因分析

在对千秋煤矿冲击地压发生特点进行分析的基础上,研究煤矿地质因素和开采技术因素对冲击地压形成的影响。煤层具有冲击倾向性且采深达到冲击地压频发的临界深度、水平构造应力增加冲击危险性、覆岩存在厚硬岩层,是冲击地压形成的地质因素和内在因素。下巷位于工作面跳采形成孤岛高应力区的中间位置,且巷道较工作面支护强度薄弱,是下巷易发生冲击地压的开采技术因素和诱发因素。研究结果表明下巷采掘过程中形成的高应力集中是诱发冲击地压的最主要因素。