浅埋深回采工作面冲击地压发生机理及防治

通过分析新疆某矿一段时间内现场矿压显现情况并结合实测微震和工作面支架压力数据,获得了冲击地压发生机理：坚硬厚层顶板是冲击地压发生的主要力源,采煤工艺影响和支架支护质量低导致顶板压力转移到工作面煤壁上,形成了煤体应力集中和弹性能量积聚,推进速度过快加剧了煤体应力和能量积聚程度,在煤体自身强冲击倾向性作用下导致冲击地压发生。据此提出冲击地压防治原则：避免坚硬厚层顶板的压力转移到煤壁上形成应力集中。具体方法为及时切断坚硬顶板,对煤体进行卸压爆破,并提高工作面支架初撑力。现场实践表明,防治效果明显。     

陶庄煤矿冲击地压发生机理分析

针对陶庄煤矿2603工作面有巨大冲击危险性,分析了影响工作面冲击危险性的因素,采用FLAC3D数值模拟方法研究了顶板岩层破断规律及支承压力分布规律,分析了陶庄矿直接顶厚度的变化对冲击危险性的影响,并建立直接顶厚度与冲击危险性函数关系式。结果表明:煤层上覆坚硬基本顶是造成工作面冲击地压的主要因素。     

坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。     

大采深条带开采工作面冲击矿压研究

为了解决大采深条带开采工作面冲击矿压的问题,以肥城矿业集团梁宝寺煤矿3107工作面为研究背景,通过数值模拟、工作面现场实际分析,揭示该工作面沿走向超前工作面支承压力的分布状况,进而对开采期间工作面冲击危险区域进行区域划分。结果表明:随着工作面的推进,前方超前支承压力峰值不断增大,弹性应变能最大值能达到180 k J/m3,均位于煤柱边缘处,并主要积聚在煤层中。     

碱沟煤矿急倾斜特厚煤层冲击矿压机理及防治措施研究

以碱沟煤矿为背景,研究了急倾斜特厚煤层水平分段开采条件下,顶板破断发生冲击矿压的机制,确定了顶板应力集中区域和潜在震源位置。将顶板简化为悬臂梁,推导出顶板弹性能计算公式,揭示了坚硬厚顶板发生冲击矿压的能量积聚机制。提出了人为断顶减小顶板悬臂长度,以减少顶板冲击能积聚,从而防治顶板发生冲击矿压。断顶防冲思路及断顶方案现场成功实施,控制了顶板应力集中及能量积聚,有效防治了顶板冲击矿压灾害。     

坚硬顶板工作面矿压显现影响因素数值分析

采用UDEC数值模拟软件对坚硬顶板工作面矿压显现特征进行了分析,基本顶厚度和强度增加,工作面超前支承压力峰值增大、影响范围增大;采高增加,覆岩运动范围加大,超前支承压力影响范围增加,矿压显现强度增高;直接顶厚度增加,超前支承压力量值明显减小,工作面矿压显现强度降低;工作面推进速度越快,超前支承压力峰值越高、影响范围越小,峰值位置距工作面越近。     

特厚煤层综放工作面围岩运动的微地震监测

针对大同煤田石炭二叠纪特厚煤层综放工作面存在的顶板压力大、采空区空间大、顶板坚硬不易垮落、动压显现频繁、瓦斯容易大规模积聚、岩层运动规律不清等问题,运用微地震监测技术对工作面顶板煤岩层破坏情况进行了监测分析,得到了顶板、底板的破裂范围,断层活化距离,侧向顶板破裂范围,以及超前支承压力分布范围等数据,为特厚煤层工作面的矿压控制提供了科学依据。     

大采高工作面矿压显现规律及顶板控制技术研究

针对厚煤层坚硬顶板不易垮落,随工作面的推进空区顶板形成大规模悬顶,造成工作面矿压显现强烈的问题,以三道沟煤矿85201工作面开采为研究对象,运用实验室试验、数值计算、现场观测等方法开展相关研究。研究表明,随工作面推进,直接顶上方表覆岩破坏区持续发展;超前支承压力最大值为14.5MPa,出现在距离切眼约6m处,最大影响范围约250m,明显影响范围为65m;工作面初次来压步距约为75m,来压周期约为22.5m,来压后压力下降最高达到27.94MPa,矿压显现在切眼两帮更加显著;实施坚硬顶板预裂爆破技术,可实现坚硬顶板围岩的有效控制。     

坚硬顶板区域冲击矿压防治的研究

坚硬顶板区域极易发生冲击矿压,其主要原因是坚硬厚层砂岩顶板容易聚积大量的弹性能,同时在工作面开采过程中这些弹性能又能瞬间释放.三河尖矿在此条件下的冲击倾向煤层的开采中,对冲击矿压发生机理与防治方法进行了研究,实现了该条件下的安全生产.     

上覆遗留煤柱区冲击矿压治理实践

煤柱区是高应力集中区,易诱发冲击矿压显现。以三河尖煤矿92206工作面为例,通过理论和数值模拟研究了上覆遗留煤柱区应力分布特征,采用综合指数法分析了区域冲击危险性,并制定和采取了系统的冲击矿压防治技术措施。实践表明:由于上下煤层工作面斜交,遗留煤柱区影响范围大,冲击危险高,采用煤体卸压和顶板预裂防治技术后,煤柱影响区矿震以低能级、多频次形式释放区域煤岩体积聚的弹性变形能,避免强矿震透发冲击矿压灾害显现。