特厚煤层综放工作面冲击地压危险性评价研究

耿村煤矿12220工作面埋深大,临近采空区,煤层结构复杂,顶板具有坚硬巨厚砾岩,煤层具有中等冲击倾向性。因此,工作面在掘进及回采过程中存在发生冲击地压的可能。为较为准确和定量地评价工作面的冲击地压危险性,运用综合指数法、可能性指数法和冲击倾向性评价法等对工作面冲击地压危险性进行评价;并对工作面冲击地压危险区域进行划分和危险等级的确定,为工作面掘进及开采期间制定防治技术提供了依据。     

工程缺陷法防治回采巷道冲击地压技术研究

针对深部矿井巷道受冲击地压影响危险性高的问题,本文以1315工作面为研究对象,提出了通过人为制造缺陷,降低甚至消除巷道冲击地压发生的能量源,达到防冲目的。根据工作面地质条件,将两顺槽掘进和回采期间分别划分4个和6个危险区域。提出采用煤层爆破和注水的工程缺陷防治冲击地压,通过钻孔应力计监测卸压后压力值可知,工程缺陷法卸压取得了良好效果,为类似条件冲击地压防治提供借鉴。     

基于地音与电磁波CT的掘进工作面冲击危险性层次化评价方法研究

目前掘进工作面冲击地压事故频发,通过分析各评价方法在掘进工作面应用中存在的优势与局限,建立了一种基于地音监测与电磁波CT探测的掘进工作面冲击危险性层次化评价方法;该方法将冲击危险性评价目标在时间和空间上进行分解,通过地音实时监测确定评价的时间层,通过电磁波CT探测确定评价的空间层,以时间层的执行结果做为空间层的执行判据,克服了基于单一监测或探测手段的评价方法在掘进工作面应用中存在的不足,实现了掘进工作面冲击地压实时预警及危险区域精准划分的双重功能,提高了掘进工作面冲击地压评价的效率与准确性,指导了现场实际卸压工作。     

掘进工作面冲击地压危险性微震法研究

为了研究掘进工作面冲击地压危险性,以徐矿集团张双楼煤矿为研究背景,对74104工作面的3条掘进工作面进行微震,利用微震法研究了冲击地压危险性。研究表明,切眼掘进工作面超前影响范围为35~58 m,材料道西掘进工作面超前影响范围为18~76 m,材料道东掘进工作面超前影响范围为44~120 m;矿震强度受到掘进工作面与F1断层的距离影响,距离越近,矿震频次能量就越高。并针对此种情况提出了更为合理的巷道支护措施,保证了74104工作面的顺利安全掘进和回采。     

赵楼煤矿5303工作面冲击地压危险性分析

为科学确定赵楼煤矿5303工作面冲击地压危险等级,本文利用冲击危险性指数分析法对赵楼煤矿5303工作面地质因素和开采因素进行分析,得出该工作面冲击危险等级为中等冲击危险,为工作面掘进及回采期间冲击地压防治提供了重要参考。     

大采深切眼掘进巷道冲击地压防治技术实践

大采深孤岛工作面切眼掘进巷道是冲击地压防治领域的难点之一,基于理论分析、数值模拟、现场监测等方法,考虑切眼贯通前超前应力、孤岛煤柱集中压力、构造应力等耦合影响,分析了切眼掘进冲击地压致灾因素,给出了切眼掘进巷道的冲击危险性;采取了切眼掘进巷道大断面设计方案,建立了综合防治技术体系;根据现场冲击事件统计结果,分析了掘进期间冲击事件发生特征及其原因,总结了孤岛工作面切眼掘进巷道冲击地压防治的成果。研究表明,采用的技术方案是有效的,可为类似条件冲击地压防治提供参考。     

大采深、强冲击掘进工作面冲击地压防治技术

随着矿井服务年限和大部分矿区开采深度的增加,掘进工作面出现冲击地压的概率明显增加。通过分析大采深、强冲击条件下掘进工作面冲击地压发生的机理,制定掘进期间冲击地压综合治理方案,特别是采取掘进工作面超前卸压技术,从而安全完成掘进期间冲击地压的防治工作,为类似条件下掘进冲击地压治理工作提供了思路。     

复杂开采条件下冲击地压工作面设计优化研究

针对兴安煤矿复杂开采条件下冲击地压工作面设计方案进行冲击危险性分析,指出其存在形成孤岛煤柱、掘进工作面穿越应力集中区、采掘接续紧张等方面的问题。以降低采掘期间冲击危险性及缓解采掘接续紧张为出发点,对原设计方案进行优化,解决了原方案中不利于冲击地压灾害防治的问题,详细分析了工作面准备过程中的关键技术问题,可为类似条件下的开采设计优化提供参考。     

深部巨厚砾岩层下高应力煤柱冲击地压防治技术

为解决深部巨厚砾岩层下高应力煤柱附近工作面冲击地压防治问题,以华丰煤矿2410工作面和2409工作面遗留煤柱为研究对象,从采掘布置、原岩应力和采动应力等方面分析其对诱发冲击地压的影响。结果表明:2410工作面过2409煤柱期间冲击危险性较高,局部具有高冲击危险性,该条件下的冲击地压主因以遗留煤柱或区段煤柱周围形成的高应力冲击地压为主,同时伴随着煤柱失稳或采动引发巨厚砾岩层运动产生矿震诱发冲击地压。据此提出在掘进期间采用煤层大直径钻孔卸压为主的边卸压边掘进的防冲措施和工作面回采期间煤柱多轮大幅度卸压的防冲措施,与此同时采用煤粉监测、微震监测等方法进行冲击地压综合监测,从而降低了冲击地压危险性。     

孤岛巨厚砾岩层冲击地压预测预报及综合防治

义煤集团千秋煤矿2#煤层下部分层为具有强冲击倾向性煤层。由于采区开采顺序不合理,致使该矿21141工作面形成孤岛开采,又因工作面上覆巨厚砾岩,掘进过程中发生冲击地压的危险性增大。在分析冲击危险区域的基础上,进行有效预测预报并采取了冲击地压防治措施,为孤岛工作面掘进期间冲击地压的防治提供了科学依据。     

煤矿冲击危险性多因素耦合评价软件的开发与应用

为了合理评价煤矿冲击地压的危险性,克服传统评价方法的技术弊端,本文研究了冲击地压的影响因素和现有冲击地压危险的分级评估准则。以MATLAB软件为编程语言,利用图形用户界面(GUI),通过编制煤矿冲击地压危险性多因素耦合评价软件,以开采深度、煤岩结构、地质构造、覆岩空间结构、煤柱诱发五个因素作为评价指标,实现了煤矿冲击地压危险性评价和分级。以山东某矿为例,利用煤矿冲击地压危险性多因素耦合评价软件对该矿某工作面进行了冲击地压危险性多因素耦合评价。研究结果表明:该工作面冲击地压危险性等级为中等冲击危险性,冲击地压危险区域包括6个一般危险区域、3个中度危险区域和1个高度危险区域。本软件能较准确地反映煤矿冲击地压的危险程度,改善现有评价方法的可操作性和实用性,提高了冲击地压危险性评价的准确性和科学性。     

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。     

特厚煤层综放工作面防冲煤柱宽度优化

为研究强冲击倾向性特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度,对华亭煤矿250102工作面频发的冲击地压现象进行分析,发现250102工作面20m区段煤柱内存在着极易诱发冲击地压的应力条件,具有典型的煤柱型冲击地压特征。采用数值模拟和理论计算的方法对2501采区工作面区段煤柱合理宽度进行模拟计算。研究表明：当煤柱宽度为5m时,应力集中系数最低,为1.14,冲击危险程度较低|当煤柱宽度为20m时,应力集中系数达到最高,为3.40,冲击危险程度达到最大|当煤柱宽度为25m以上时,应力曲线由单峰转化为双峰,煤柱由小煤柱的屈服阶段进入到大煤柱的承载阶段,冲击危险程度在不断降低|理论计算得出适合2501采区工作面区段煤柱宽度为5.64m,与数值模拟结果较为吻合。2501采区后续工作面均采用6m宽的区段煤柱,经实践验证,该宽度的区段煤柱对华亭煤矿冲击地压的防治效果较好。     

变形局部化对引发冲击矿压的分析

针对某矿高冲击危险工作面,采用三维数值模拟方法,详细分析了近距离煤层开采条件下,上煤层残留煤柱对下煤层工作面开采冲击危险性的影响,揭示了在上部煤柱作用下,开采过程中垂直应力和剪应力的发展变化规律.研究结果表明,由于受煤柱影响,工作面前方产生了10倍于原岩应力以上的集中应力,随着工作面的推进,其前方产生了错动变化的剪切应力峰值,在高支承压力和变化的剪切应力作用下,脆性岩体容易发生剪切破坏,造成变形局部化,引起煤岩体弹性能的突然释放,形成冲击矿压.     

唐口煤矿冲击地压主控因素分析及防护措施

为分析唐口煤矿冲击地压发生的主控因素,以唐口煤矿6304工作面为研究对象,对冲击地压发生集中静载与集中动载进行了分析。研究表明:唐口矿冲击地压发生的主控因素为大采深及构造运动造成的煤体内积聚的高应力和受回采影响产生的顶板运动。针对煤体内的集中动静载荷影响因素,提出采用煤层注水和钻孔卸压的方法进行处理。     

大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击机理研究

孤岛工作面由于受到两侧采空区侧向支承压力的共同影响,冲击危险性高于普通工作面,因此极易引发整体失稳冲击。虽然采用大孤岛工作面开采可以有效避免该类冲击的发生,但仍然存在局部冲击危险。为了研究大孤岛工作面的局部冲击特性,通过建立力学模型分析煤体内部的三向应力状态,由微元煤体的剪切破坏进一步推导得出区域煤体的剪切破坏准则,并提出大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击的判据。该研究结果为大孤岛工作面开采提供了理论依据。     

冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制及控制

针对冲击地压采面瓦斯异常涌出问题,在统计分析多个冲击地压采面瓦斯涌出异常诱发因素的基础上,研究了冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制、瓦斯异常区划分方法及防治技术。研究结果表明:冲击地压采面瓦斯异常涌出影响因素主要有煤（岩）固有冲击属性、瓦斯含量（压力）、开采深度、坚硬顶板、地质构造、开采技术条件等;冲击地压采面瓦斯异常涌出发生机制是煤（岩）层冲击或震动,造成应力集中区域突然卸压、裂隙扩展,大量卸压瓦斯解吸扩散并涌向采场,工作面后方采空区随着顶板断裂,瓦斯被突然压出,造成瓦斯涌出异常。在治理冲击地压采面瓦斯时,采前需预评价、预分区、预处理,开采过程中,可以实施钻孔卸压、顶板预裂爆破、煤层注水、深孔爆破、瓦斯抽采、强化支护等措施,以降低冲击地压及伴生瓦斯异常涌出危险。研究结果在宽沟煤矿I010202工作面得到了应用,取得了良好的效果,确保了工作面的安全回采。     

孤岛工作面回采期间冲击地压防治设计

孤岛工作面往往存在冲击地压的可能,而冲击地压的破坏性极大,严重威胁煤矿安全生产。棋盘井煤矿I020908工作面属于孤岛工作面,经冲击危险性评价,判定该工作面具有弱冲击危险性。为保证安全回采,在棋盘井煤矿I020908工作面冲击危险性评价基础上,针对I020908孤岛工作面制定相应的冲击地压防治设计,为工作面回采期间防冲工作的开展提供依据。     

深井特厚煤层工作面强烈动压区安全开采技术

为保障深井特厚煤层工作面在强烈动压区的安全开采,以新巨龙矿井2302S工作面为背景,通过现场监测、数值模拟和理论分析,研究了深井特厚煤层工作面强烈动压区的致灾机理与安全开采技术。研究结果表明：应力监测得到的强烈动压区内冲击地压危险区超前影响距离约为117 m,峰值影响距离约为48 m,压架危险区超前影响距离约为26 m,并采用数值模拟进行了验证;工作面过强烈动压区时存在煤柱冲击和采场压架两类动力灾害,诱发煤柱型冲击地压的机理主要在于工作面开采引起煤柱应力高度集中;诱发采场压架的主要机理在于支架控顶距的突变导致支架载荷异常;根据强烈动压区致灾机理提出了相应的安全开采技术,并进行了现场验证,保障了工作面的安全开采。     

厚硬顶板宽煤柱工作面过老巷冲击地压防治技术研究

针对厚硬顶板宽煤柱过老巷冲击地压易发生、难防治问题,以文家坡煤矿4105工作面为例,利用数值模拟,研究分析了工作面在厚硬顶板以及宽煤柱条件下过老巷期间的围岩应力分布特征,分析其冲击危险性,并提出针对性防治技术方案.结果表明:在推进过程中临界煤柱容易聚集大量弹性能,增加冲击危险性,且由于原切眼的存在,使工作面在过老巷期间...