高瓦斯煤层冲击地压防治技术探讨

冲击地压发生的实践表明,在高瓦斯煤层中,高瓦斯压力极有可能促进了冲击地压发生。因此在高瓦斯煤层中,防治冲击地压必须考虑瓦斯对冲击地压的作用。在防治冲击地压的防治过程同时,要有针对性的进行瓦斯的防治。为了减少高地应力下动力灾害的发生,某矿采取了水力压裂、煤层注水、松动爆破等防治措施,取得良好效果,有效降低了煤与瓦斯突出及冲击地压发生的危险性。文章针对高瓦斯煤层冲击地压防治技术进行了探讨,并在某矿取得了良好效果。     

冲击地压发生机理综述

介绍了冲击地压发生的强度、刚度、能量、冲击倾向和失稳理论,并对其进行了简单评价.同时提出了冲击地压机理研究的发展方向.     

冲击地压的发生机理与防治方法

随着煤矿采掘深度和强度的不断加大,冲击地压灾害愈发严重。冲击地压的发生是能量在煤岩体内部积聚的结果,高应力是冲击地压的充分必要条件。现有冲击地压防治方法都是通过卸围压来释放煤岩体内部积聚的能量,从而减弱煤岩体内部的应力集中,防治冲击地压现象。     

深部开采冲击地压发生机理及防治技术

通过理论分析和数值模拟研究了某矿23采区冲击地压发生的机理,认为采掘部署集中、大范围坚硬顶板长期处于不稳定状态、采动应力不能得到一定程度松弛,致使顶板坚硬岩层突然断裂产生"采动应力谐振叠加效应",造成一次释放能量成倍增加是引发较大规模冲击地压的主要原因。提出了基于"弱内强表"原则的治理措施。实践证明,该项技术对冲击地压的防治效果明显,具有重要的借鉴和参考价值。     

煤层注水防治冲击地压

煤层注水不但可以防治冲击地压,而且还可以防治瓦斯和煤尘、改善井下工作环境,因此,必须重视煤矿的煤层注水工作。一、煤层注水防治冲击地压原理冲击地压实质上是煤岩体突然被抛出的一种动力现象,是矿山压力的一种特殊形式。冲击地压发生的充分必要条件是强度准则能量准则冲击倾向准则K/K‘≥1式中б_1、б_2——自重应力和构造应力;б_3、б_4——由于开采引起的附加应力和其它条件(如CH_4、H_2O、温度等)引起的应力;     

深部煤层工作面冲击地压分析与防治

为解决深部煤层工作面易产生冲击地压的问题,以彬长煤矿40309深部煤层工作面为研究对象,通过理论计算,现场监测,对深部煤层工作面冲击地压的防治展开研究.研究结果表明:大埋深和较大空间采空区是产生冲击地压的主要因素;钻孔卸压工作面与相邻未卸压工作面相比残余支承应力峰值降低了 1.4倍,残余支承应力向巷道深部转移20 m.     

华丰煤矿底板冲击地压发生机理

在实验室试验、计算机数值模拟计算的基础上,对华丰煤矿底板冲击地压的发生机理进行分析,并提出了相应的底板冲击地压防治措施。     

典型近直立煤层群冲击地压机理及监测预警研究

近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,已有冲击地压灾害在近直立煤层群开采矿井(SICS)发生。为指导类似赋存矿井冲击地压防治,以乌东矿南采区典型近直立煤层群为工程背景,从诱冲机理、监测预警及防治技术方面展开了系统研究,揭示了近直立煤层群压撬型冲击地压机理,建立了适用于近直立煤层的预警指标体系,提出了近直立煤层降载减撬冲击地压防治技术。结果表明:近直立煤层群综放开采下冲击地压显现具有巷道顶底板侧不对称和岩体压撬显现特征;煤体所受顶板和岩柱的压撬作用是诱发冲击的基础静载力源,悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用,近直立煤层群综放开采冲击地压是顶板和岩柱压撬效应耦合作用结果;各预警指标对冲击地压和大能量矿震均具有一定的响应,各维度和各系统预警指标综合预警可综合各自优势实现互补,提高预警准确性;深浅孔交替爆破可削弱对煤体的压载荷和撬动效应,现场实施后,微震日总能量和频次明显减少,顶板和岩柱每米能量104J以上微震事件较实施前平均减少了96%,卸压效果明显,冲击危险性降低。     

集贤煤矿深部开采强冲击危险煤层冲击地压防治技术

为了有效防治强冲击危险煤层的冲击地压灾害,在系统分析冲击地压影响因素的基础上,总结了集贤煤矿9#煤层冲击地压的发生特征,进而确定了以微震监测技术为基础,包括爆破强制放顶、浅孔爆破卸压、加强超前支护和煤层注水等技术措施的冲击地压综合防治技术,有效降低了集贤煤矿冲击地压发生的频率和危害,确保了矿井的安全高效开采。     

深井强冲击煤层解放层开采防治冲击地压研究

某矿4煤采掘时多次发生冲击地压针对该矿实际地质条件,采用数值模拟方法分析上、下解放层开采对4煤被解放层的解放效果及1410工作面上平巷发生冲击地压原因。研究6煤和1煤解放层不同开采时期的应力分布特征,确定4煤被解放层上下部临界卸压角和临界卸压点位置及被解放层回采工作面超前临界卸压范围,为后续4煤工作面开拓开采巷道布置参数优化提供依据。     

强冲击煤层孤岛区域部分开采防冲技术研究

对于两侧采空的孤岛区域,煤体内集中应力相对较高,而当煤层具有强冲击倾向性时,在该区域进行采掘活动则易发生冲击地压事故。结合唐口矿302工作面位于孤岛区域的现状,对冲击地压影响因素和冲击危险区域进行分析,在此基础上,制定了302工作面回采期间监测与防治的具体方案。在回采过程中,结合划定的危险区域对煤体采用了预卸压手段,同时利用冲击地压监测系统,对发现的危险区域及时预警并进行了解危处理。通过防治方案的实施,使得302工作面回采期间的动力显现事件明显下降,保障了孤岛区域的安全回采。     

深部煤层冲击地压后瓦斯涌出现象浅析及其防治

在具有冲击地压倾向的矿井,深部煤层发生冲击地压后常伴有大量瓦斯涌出现象。在现场,为避免瓦斯灾害经常要进行瓦斯抽放,并尽可能的加大瓦斯抽放量,使煤层中大量瓦斯经解吸、渗流而排出,但与此同时却改变了煤体的力学性质,容易造成冲击地压的频度和强度均明显增加。因此,在具有冲击地压倾向的矿井在进行瓦斯抽放时要控制瓦斯抽放量,使瓦斯抽放后煤体中的瓦斯含量控制在临界值附近,可达到既降低瓦斯危险又避免冲击地压发生的目的。在有冲击地压危险倾向的采区可采取煤层注水措施,改善因瓦斯抽放造成的冲击地压危险,减少冲击地压发生后的瓦斯涌出量。     

深部坚硬顶板厚煤层开采冲击矿压规律及防治技术

以古城矿深部坚硬顶板厚煤层开采为研究背景,分析了2103工作面冲击矿压事故的诱因,总结了矿井冲击矿压的规律,得出了深部厚煤层开采冲击显现更加频繁,事件能量及影响范围更大,以及断层及覆岩活动是诱发冲击矿压的主要因素。同时,指出了深部厚煤层卸压时效较短,并基于矿井实际条件提出了基本卸压措施和补强卸压措施。以大直径钻孔、煤体及顶底板爆破等技术手段,对巷道及工作面采取相应的卸压措施,以钻屑法为点检测手段验证卸压效果。现场实践表明,该措施能够有效防治冲击矿压,降低了冲击事故的发生。     

冲击地压煤层瓦斯防控技术体系研究

对厚硬顶板冲击地压煤层瓦斯灾害发生原因进行了分析,提出以超前判识为根本、区域治理为关键、效果达标为导向、协同防治为手段、监测预警为前提、安全防护为保障的“六位一体”冲击地压煤层瓦斯防控技术体系,并在宽沟煤矿I010202工作面开展试验应用。结果表明,在工作面回采期间,无瓦斯异常涌出现象,上隅角瓦斯浓度不超过0.50%,回风流瓦斯浓度不超过0.22%,工作面无6次方级别以上的大能量微震事件发生,有效解决了该矿冲击地压煤层工作面瓦斯涌出异常问题,确保了工作面的安全回采。     

超深井厚煤层下山孤立煤体冲击机理研究

为研究巷道切割形成孤立煤体冲击失稳机理,以古城煤矿32采区下山区域冲击地压事故为工程背景,通过现场调研、理论分析和数值模拟等方法,研究了巷道卸压后孤立煤体的应力演化规律,建立了巷道卸压后孤立煤体承载能力估算模型和支承压力分布简化模型,揭示了超深井下山孤立煤体整体失稳冲击机理:巷道卸压后孤立煤体弹性承载区应力集中,当该集中应力与采掘活动等其他应力叠加后的孤立煤体平均支承压力超过发生冲击临界值时,易诱发冲击。在此基础上提出了孤立煤体整体失稳冲击力学判据,事故案例及数值模拟计算验证了理论计算的正确性。在此基础上提出了降低孤立煤体平均支承压力和增强巷道围岩综合抗压强度的具体防治措施。     

深井厚煤层冲击地压综合预警技术研究

针对大采深厚煤层条件下冲击地压的监测预报难题,以千秋煤矿为例,提出了基于电磁辐射和微震的冲击地压综合监测预警方案,并对冲击事件前微震反常的原因进行了初步探讨。发现冲击地压发生前电磁强度基本呈逐渐上升趋势;微震频次和日总能量在冲击发生前逐渐减小,在冲击发生时频次和日总能量达到峰值;认为冲击事件前微震反常现象是煤岩体应力转移和塑性变形所致。综合利用电磁辐射和微震的这种特征规律可显著提高大采深厚煤层矿井的冲击地压预警准确率。     

深部开采的突出和冲击耦合致灾机理探讨

鉴于我国煤炭深部开采面临的高瓦斯、高应力、低渗透性的问题,分析了煤与瓦斯突出和冲击地压的特点,探讨了深部开采时突出和冲击的耦合致灾机理及监测防治手段。提出了爆破解危-柔性吸能-强力支护的冲击地压防治体系。     

深部煤层冲击矿压防治技术的探讨

介绍了煤矿开采过程中冲击矿压的预测预报及防治技术,其治理过程是先确定冲击危险指数,再采用电磁辐射仪和钻屑法进行预测预报,对危险区段立即采用卸压爆破技术进行防治,最后用电磁辐射仪来检验爆破效果。