急倾斜特厚煤层冲击地压防治技术实践研究

以乌东煤矿88°急倾斜特厚煤层水平分段工作面开采过程中发生的一起冲击地压案例为背景,依据微震监测结果,确定了B2-B3煤层之间岩柱活动是诱发冲击地压的主要危险源,采用岩层空间结构破断和强度弱化防冲思想,开展了岩柱地面爆破和井下注水的现场实践,对近百米厚、数百米高的岩柱进行了空间结构破断和回采水平强度弱化。实践表明,地面爆破有效改善了岩柱应力分布和集中程度,注水有效降低了岩柱能量积聚及其活动的剧烈程度,效果检验表明冲击地压得到了有效防治。     

急倾斜特厚煤层回采速度诱发冲击地压实践研究

为研究乌东煤矿急倾斜特厚煤层综放面回采速度对冲击地压的影响,采用理论分析和现场监测的方法,分析了不同回采速度微震事件能量释放特征和构造应力区的能量变化特征,建立了综放面回采速度动态调控方法,并在实际回采中得到很好的应用。研究表明:回采速度与微震事件能量具有相关性,回采速度达到6 m/d时微震事件能量突增,发生冲击地压的可能性大幅度提高。理论计算得出构造应力区发生冲击地压临界值为1.29×105J,回采速度从4 m/d增加到6 m/d,应力梯度区和高应力区的能量突增,且速度为6 m/d应力梯度区的能量变化最明显。同时基于日微震事件特征和单位推进度微震事件特征确定的动态调控阈值,为实现急倾斜特厚煤层综放工作面安全开采提供科学依据。     

急倾斜特厚煤层冲击地压防治探索与总结

急倾斜特厚煤层开采顶板破断运动复杂,应力和能量演化规律特殊,在深部“三高一扰动”影响下,冲击地压防治不容乐观。基于某矿2016年冲击地压事故后急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击地压防治经验,从急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击地压发生机理、瓦斯突出与冲击地压综合防治和冲击地压管理详细介绍了该矿7年来急倾斜特厚煤层冲击地压防治经验。冲击地压发生机理方面,建立了顶板岩层倾斜悬臂梁模型,揭示了顶、底板覆岩结构破断失稳演化过程,划分了夹持煤体受力状态分区,提出了急倾斜特厚煤层冲击“夹持理论”。瓦斯突出与冲击地压综合防治方面,基于冲击地压灾害控制解危技术的强度弱化减冲理论,结合原有防突措施体系,提出了既能防冲且对防突有利的解危措施,形成了某矿瓦斯/CO2突出-冲击地压“双防”技术体系,建立了适用于某矿急倾斜特厚煤层水平分段开采的冲击地压防治体系,以钻屑量和瓦斯吸解值验证了瓦斯突出防治的强度保障,同时以加强实施卸压措施工作面的微震事件分布及各能级总频次和能量对比,论证说明了卸压方案防治效果的有效性。冲击地压管理方面,形成了预测评价、监测预警、治理预防、效果检验、安全防护和教育培训“六位一体”综合防治架构,...     

深部急倾斜特厚煤层分层开采冲击地压防治技术

为了防治砚北煤矿1502采区急倾斜特厚煤层水平分段开采的冲击地压.对该矿冲击地压发生的影响因素及实测数据进行了分析研究,得出运输巷冲击地压的发生主要受上下分层工作面采掘交替影响,在上部回采工作面超前下部掘进工作面80～150 m时影响最为明显;回风巷除受采掘交替影响外,还受地质构造应力的影响,在煤层倾角突变处的前方10...     

急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击机理及防治

为了防治急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击地压灾害,以甘肃窑街三矿为工程背景,提出了急倾斜特厚煤层工作面冲击地压的动静载叠加诱发机理以及针对性的防治对策。结果表明:由采动应力非对称分布引起的夹持煤体高集中应力是急倾斜煤层冲击的静载力源,而覆岩破断及结构失稳所形成的强动载是冲击的主要动载力源;在动静载叠加作用下,当应力达到急倾斜煤岩大范围失稳临近载荷则诱发冲击灾害。基于急倾斜煤层开采诱发冲击的动静载力源特征,建立了综合采用顶板深孔预裂爆破控动载、巷帮与底煤爆破或大直径钻孔卸静载的三位一体冲击地压防治技术体系,并成功应用于窑街三矿五采区工作面。     

提高综放开采急倾斜特厚煤层采出率途径

急倾斜特厚煤层因其特殊的地质赋存条件,开采强度小,资源回收率低。基于我国近十年综采放顶煤开采急倾斜特厚煤层技术的发展,对提高资源采出率的途径加以分析和总结,有较强的现实推广意义。     

急倾斜特厚煤层水平分层综采放顶煤开采

总结了急倾斜特厚煤层水平分层综采放顶煤采煤法的巷道布置、采区参数、综采及其配套设备、采煤工艺和有关问题的探讨。     

千秋矿特厚煤层冲击地压防治技术研究

特厚煤层综放工作面冲击地压危险监测及控制的技术过程是先分析冲击危险程度，再确定冲击危险指数，后提出早期预报；采用电磁辐射和钻屑法进行及时预报；采用煤层注水、卸压爆破进行处理，并采用电磁辐射和钻屑法检验防治措施的效果。     

基于防冲特厚煤层分层开采工作面巷道支护研究

华亭煤矿存在冲击地压危险倾向。250103工作面为首分层工作面,该工作面的巷道支护就尤为重要。文章通过在试验点调查,包括围岩强度、围岩结构、地应力及锚固性能测试等,进行地质力学评估和围岩分类,为巷道支护设计提供可靠的参数。巷道支护设计采用数值计算和经验法相结合进行,根据围岩参数和已有实测数据确定出比较合理的设计。     

急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤采煤法

我国急倾斜特厚煤层储量和产量占4％左右，又以特厚煤层居多，在我省滇西地区，分布着一部分由露天开采改为井工的煤矿，煤层为倾角大于45°的特厚煤层，针对我省滇西地区煤层赋存条件，研究和探索符合本地区急倾斜特厚煤层的采煤方法，是保证安全、高效生产的前提之一。     

急倾斜特厚煤层水平分层开采综合灭火技术研究

针对乌东煤矿+600水平43#煤层开采时发生的火灾事故,对急倾斜特厚煤层水平分层开采方式的致火原因进行分析,为了快速、有效的完成灭火,提出了地表堵漏、地面注浆与火区注氮配合的灭火体系.通过现场实测和COMSOL数值模拟软件对综合灭火措施效果进行了分析,结果表明:采取综合灭火措施后,密闭区内O2浓度最终稳定在1％左右、C...     

动静组合加载下急倾斜特厚煤层开采煤岩冲击破坏特征研究

针对急倾斜特厚煤层开采冲击地压灾害,基于动静组合加载相似模拟试验研究了急倾斜特厚煤层开采煤岩动力响应及其冲击破坏特征.结果表明:急倾斜煤层工作面顶底板两侧煤体受力状态和冲击破坏均呈现非对称性,同一分段顶板侧煤体采动应力峰值、动力损伤程度和动态变形均大于底板侧煤体,该冲击显现属于整体失稳型冲击地压类型,以顶板侧煤体动力破...     

急倾斜特厚煤层分段开采卸压瓦斯抽采技术

急倾斜特厚煤层水平分段开采工作面采放比大、瓦斯涌出复杂,工作面下部卸压煤体瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出总量比例过高,在开采过程中易出现回采工作面回风隅角瓦斯超限问题。为有效解决急倾斜特厚煤层开采工作面回风隅角瓦斯超限问题,以神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿水平分段开采工作面5754502为例,理论分析了工作面底板及下部煤体的破坏规律,并对底板破坏深度和下部煤体破坏深度进行了理论计算,根据理论分析和计算结果对工作面下部煤体卸压瓦斯拦截抽采钻孔进行了布置及优化,最后统计、分析了工作面下部卸压拦截抽采钻孔抽采参数随着工作面推进的变化情况。研究结果表明:5754502工作面开采对煤层底板破坏深度为11.88 m,其下部煤体垂直破坏深度为7.38 m,最大破坏深度距工作面端部的水平距离为10.3 m;随着工作面的推进,下部煤体中的钻孔逐步进入卸压区,卸压抽采后比之前的抽采瓦斯体积分数、瓦斯流量均有显著提高,其卸压拦截抽采钻孔的抽采纯流量比卸压前平均提高了3.2倍,卸压增流效应显著;综合采取采空区埋管抽采技术和卸压拦截抽采技术,使5754502工作面在开采过程中的瓦斯抽采率达到59.6%,回风隅角瓦斯体积分数控制在0.8%以下,实现了瓦斯零超限,保障了工作面的安全生产。     

急倾斜特厚煤层水平分层开采矿压特征

运用相似材料模拟、数值模拟、现场实测等研究手段,对急倾斜特厚煤层分层开采的矿压特征进行了研究,初步揭示了急倾斜特厚煤层开采顶板岩层移动的复杂性、周期来压的双重性、陷落区的叠加性和动态性、应力场和位移场的不均衡性等特有规律,分析了巷道支护困难、易底臌、动力冲击等矿压现象的原因.     

急倾斜特厚煤层采场围岩运动相似材料模拟

急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大.以实际工程为背景,通过相似材料模拟实验对浅埋急倾斜特厚煤层水平开采进行研究,分析了沿煤层倾向剖面采场围岩的运动变化规律和支承压力分布特点.水平分层放顶煤开采过程中上覆岩层出现循环破坏的空洞,其顶板岩层内的位移及其破坏位于偏上山方向区域,顶板岩层的影响范围可扩大至煤层法线上方90 m以外区域;采场应力集中区域主要分布干顶板岩层内.研究结论可为同类矿井的开采设计与安全生产提供理论依据.     

锚网支护急倾斜特厚煤层巷道矿压分析

基于现有锚杆支护理论,结合大洪沟煤矿井巷工程中锚网支护巷道的矿压情况,对急倾斜特厚煤层锚网支护巷道矿压情况进行初步分析研究。     

急倾斜特厚煤层工作面非对称冲击矿压机理

针对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面冲击矿压灾害,以窑街三矿为工程背景,采用离散元数值模拟(UDEC),研究了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板破断及结构演化规律,再现了矿震作用下工作面非对称冲击矿压孕育和发生过程;理论分析了工作面底煤应力非对称分布特征;基于动静载叠加原理揭示了工作面非对称冲击矿压发生机理;最后提出了防治对策。研究结果表明：急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面在顶底板非对称错峰支承压力作用下,煤体受载特征沿倾向呈现分区差异性：顶板侧挤压、中部剪切、底板侧拉-剪。工作面底煤中形成浅部汤匙状卸压区和深部非对称应力集中区,顶板侧煤体垂直应力峰值和剪切应力峰值均为底板侧的5倍。进入深部开采后,工作面悬顶长度增大,同时采空区内关键岩块发生回转、滑移和倾倒的可能性增加,导致矿震强度增大。当动载应力与工作面底煤应力集中区中的静载应力叠加大于“煤体+液压支架”系统的极限应力时,发生急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面非对称冲击矿压。研究结果与现场实测相吻合。     

深埋特厚冲击地压煤层回采巷道采动应力场分布规律研究

为了掌握深埋特厚冲击地压煤层回采巷道采动应力场分布情况,为矿井后续区段煤柱尺寸优化、确定回采工作面超前支护长度、精准降低煤柱内应力集中等关键性基础工作提供数据支撑.胡家河煤矿利用应力监测法现场试验研究402102回采工作面采动应力场分布规律.试验结果显示,402102回采工作面超前采动影响范围为0～150 m,各巷道超...