高构造应力下冲击地压微震时空特征与前兆

针对煤矿冲击地压的预测难题,利用微震监测数据,对华亭煤田250105工作面回采过程中微震事件能量与频次关系、空间分布特征进行分析,探讨该工作面冲击地压机制及前兆特征。研究表明:250105工作面冲击地压分布在工作面超前220 m范围内煤层和底板,在沿采空区煤柱侧分布较多,主要是由高水平构造应力与工作面超前支承压力和残余支承压力叠加引起坚硬煤层或底板破断所致。冲击地压前微震能量和频次存在着"峰值-降低-升高-冲击"的模式,对微震点空间分布进行主成分分析发现第一主分量与工作面推进方向一致,第一主分量方差贡献率大幅下降并低于55%可视为冲击地压发生前兆之一。     

近直立煤层冲击地压微震监测前兆信息规律研究

以乌东煤矿近直立煤层+450水平B3+6综放面为工程背景,对冲击地压发生前的微震事件时空演化规律展开研究,旨在识别近直立煤层冲击地压前兆信息,建立了反映煤岩体能量释放异常程度的微震能量和频次偏差值指标,分析了冲击地压发生前微震能量、频次、偏差值及空间分布的演化规律。结果表明：冲击地压发生前,每日微震累计能量会剧烈波动并下降到一个较低值,微震频次则出现急升急降的变化,微震能量偏差值往往出现较高值,该值一般大于20,微震频次偏差值会经历一个峰值,该峰值大于0.8|微震事件在空间上向回采工作面集中,且大能量事件增多。研究结果对B3+6综放面及类似近直立煤层的冲击地压监测预警具有一定的借鉴意义。     

大埋深坚硬顶板厚煤层冲击地压微震监测及防治措施

针对深部矿井冲击地压形成机理复杂造成其监测预警困难的现状,本文介绍了一种适用于大埋深坚硬顶板厚煤层冲击地压的多因素耦合监测及防治方法。首先通过数值模拟分析临空面超前区域应力分布时空演化特征;其次,分析了冲击前兆发生时微震监测、声发射电磁辐射监测以及支架阻力监测曲线的变化规律,判断超前区域存在冲击危险性后,现场采取大直径钻孔进行卸压。以巴彦高勒煤矿311305工作面为工程背景开展了该方法的现场实践,通过数值模拟计算临空工作面回采至300m附近时超前应力大小和应力集中系数远超正常值,结合回采过程中工作面超前区域微震监测、声电辐射强度强度曲线的变化特征和现场超前区域30m内的钻检结果,判定311305工作面回采至300m附近时具有强冲击危险性,现场采用110mm大直径钻孔进行卸压,有效降低了311305临空回采面"初次见方"时冲击地压的发生几率。     

冲击地压动力灾害前兆信息微震识别技术

基于华亭煤矿冲击地压动力灾害显现实际和微震监测原理,分析得出切合条件的冲击地压动力灾害前兆信息微震识别六个敏感性预警指标,经实践检验预警效果良好;为冲击地压动力灾害预防和控制提供了可靠的科学依据,为同类工程实施提供了有益的借鉴,具有较好的实用价值和社会经济效益。     

坚硬顶板工作面冲击地压监测预警技术

针对坚硬顶板和高应力的开采条件,提出了冲击地压远近场联合监测预警技术。采用ARAMISM/E微震监测系统进行远场监测,对工作面开采过程中微震事件的时空演化规律进行分析,确定冲击地压预警指标b、η、M_m、A(b)的值分别为0.58、1.52、2.32、7.85,建立联合指标对冲击地压进行预报。采用电磁辐射和煤体应力进行近场监测,确定工作面和两回采巷道电磁辐射强度预报值分别为154、131、136 mV,结合煤体应力等值线的变化,对冲击危险性进行评价。应用实例表明,采用冲击地压远近场联合监测预警技术后,成功预测了数次冲击地压,取得了较好的预测效果。     

综放工作面坚硬顶板弱化爆破防治冲击地压技术

为了防止综放工作面尾巷冲击地压的发生,基于忻州窑煤矿11号煤层综放工作面的赋存和开采技术条件,经研究确定对尾巷煤柱坚硬顶板实施弱化爆破卸压技术,并利用数值模拟分析得出了合理的爆破参数.结果表明:炮孔水平投影距离达到2/3煤柱宽度时,炮孔可至应力集中区域,爆破卸压效果较好;炮眼间距为6m时爆破裂隙能贯通,爆破效果优于间距8m;通过顶板弱化爆破技术使煤柱内的应力降低了60％,有效防止了8935综放工作面尾巷冲击地压的发生.     

微震技术在浅埋钨矿床地压监测中的应用

漂塘钨锡矿开采历史悠久,地压活动频繁,为了深入掌握井下地压活动规律,有效预测地压灾害,矿山构建了41通道微震监测系统,实现了对井下地压活动的实时监控,工程实践表明,该系统能有效识别和圈定逐渐形成的岩石微破裂聚集带和地震成核风险区域,通过对比分析地压灾害前后的监测指标演化特征,视体积、能量指数等指标可以作为地压灾害的前兆性特征指标;通过研究获知,与深井矿山相比,地压灾害发生时能量释放突变值的数量级较小,没有大震级事件产生,这表明钨矿采空区地压灾害的发生可能更多受控于岩体结构面。     

基于微震多维信息融合的冲击地压全时空预测方法

为解决当前冲击地压时间与空间预测协同难、微震数据时空特征挖掘不充分的困境,结合深度学习相关理论与方法,提出了基于微震多维信息融合的冲击地压全时空预测方法,该方法主要包括微震时空特征指标、时间预测以及空间预测3个模块,设计了基于主成分分析和核密度估计的微震时空特征指标构建方法,在此基础之上,构建了基于深度循环神经网络的冲击地压时间预测模型,提出了基于长短期时间窗融合的冲击地压空间预测方法,从而实现了冲击地压时间-空间协同的全时空预测。此外,为了评估所提方法的有效性,在内蒙古鄂尔多斯矿区某冲击危险工作面进行了工程应用测试,测试时间段共出现13条大于10⁵ J的大能量微震事件,在时间预测方面,对于大能量事件的时间预测结果为10个强危险、3个中等危险,并且整个测试阶段模型误报率仅为0.133。在空间预测方面,对于大能量事件的空间预测结果的分布区域为6个强危险、3个中等危险、4个弱危险。实验表明该方法可满足工程应用的需求,研究成果可为冲击地压监测预警提供参考与借鉴。     

浅埋深煤层坚硬顶板型冲击地压防治技术

分析了浅埋深煤层坚硬顶板条件下尾巷冲击地压的成因,提出采用顶板弱化爆破技术进行冲击地压解危的防治思路,设计了断顶爆破方案,并用电磁辐射手段对解危效果进行了检验。通过优化断顶爆破中的炮孔深度、间距和装药量能够达到较好的解危效果;爆破试验段的监测对比显示,煤体电磁辐射强度明显减弱,减幅约为68.2%,爆破后卸压效果明显。     

坚硬顶板工作面冲击地压远近场联合监测预警技术

针对坚硬顶板和高应力的开采条件,提出了冲击地压远近场联合监测预警技术,采用ARAMISM/E微震监测系统进行远场监测,对工作面开采过程中微震事件的时空演化规律进行了分析,确定冲击地压预警指标值,建立联合指标对冲击地压进行预报。采用电磁辐射和煤体应力进行近场监测,确定工作面和两回采巷道电磁辐射强度预报值,结合煤体应力等值线的变化,对冲击危险性进行评价。应用实例表明采用冲击地压远近场联合监测预警技术后,成功预测了数次冲击地压,取得了较好的预测效果。     

复合顶板下冲击地压煤层综放工作面微震特征分析

以小庄煤矿40204综放工作面为例,对复合顶板下冲击地压煤层综放工作面微震事件分布及活动特征进行分析,重点分析了微震事件的周期性规律、微震活动与采动应力的关系及其沿工作面倾向的分布规律。通过分析发现,复合顶板条件下40204采空区对工作面超前应力集中影响较小,但相邻采空区对邻空巷道的影响较大。当形成大面积采空区时,采空区上方的高位顶板会形成联动效应,增大了复合顶板对工作面冲击危险性的影响。根据微震特征分析结果,制订了复合顶板下防冲卸压措施。40204工作面已回采结束,未发生冲击显现,表明采取的卸压解危措施较为合理,微震监测结果符合客观实际。     

坚硬顶板综采面强制放顶技术

根据7号煤层顶板情况,参照邻近采面坚硬顶板处理经验,制定了8702工作面强制放顶炮眼布置方案,确定了合理的炮眼参数。强制放顶实施后,消除了采空区顶板大面积悬露形成的威胁,保证了采面安全生产,取得了较好的技术经济效益。     

坚硬顶板工作面初压管理的研究

坚硬顶板采煤工作面,顶板岩石强度大,初次来压剧烈,冲击力大,给安全生产带来威胁;坚硬顶板条件下初采工作面的安全是白庄矿研究的主要问题.     

坚硬顶板预裂在冲击地压预防中的应用

近年来,坚硬顶板条件下的冲击地压事故越来越多。由于坚硬厚层顶板容易形成悬顶、聚积大量弹性能,且在坚硬顶板破断或滑移过程中,大量的弹性能突然释放可形成强烈震动,从而诱发冲击地压灾害,因此对坚硬顶板进行预裂,减小坚硬顶板断裂时释放的弹性能,可以有效降低冲击地压危险性。     

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。     

深部复杂条件下综采工作面旋转调采及冲击地压与顶板管理

田陈煤矿309工作面通过采用旋转调采以及有效的冲击地压管理和顶板管理,在不增加巷道的长度情况下,多回收7万吨煤炭资源,为复杂地质条件下薄煤层开采最大化回收煤炭资源积累了宝贵的经验。     

厚松散层薄基岩坚硬顶板工作面覆岩破坏电法监测

掌握导水裂缝带发育高度对于厚松散层薄基岩煤矿工作面安全开采具有重要的意义。在煤层采动影响前,在工作面巷道向煤层工作面顶板施工1个仰孔,布置孔中电极电缆,形成钻孔电法监测系统。在巷道中连接并行电法仪器和钻孔电缆,数据采集方式称为AM法。随采煤工作面位置逐渐接近并进入钻孔控制范围,监测电极电流值和视电阻率值发生变化。结果表明:对潘北煤矿厚松散层薄基岩坚硬顶板工作面电法监测显示,弯曲下沉带电极电流值和视电阻率值较为稳定,受采动影响程度较小;导水裂缝带内,电极电流值明显下降,视电阻率值明显升高;顶板高度0~40 m采动超前影响范围可达410 m左右;工作面坚硬顶板砂岩地层为控制覆岩破坏的关键层,采空区上方坚硬顶板岩层垮落滞后工作面9~16 m;工作面导水裂缝带高度为37 m,导水裂缝带未发育到基岩面,风化砂质泥岩裂隙在采动应力作用下存在闭合现象。     

崔家寨煤矿坚硬厚层顶板控制研究

本文详细介绍了崔家寨煤矿高档普采工作面坚硬顶板控制设计的方法和步骤 ,在设计中大胆采用了前后排对柱支护 ,结合其它特殊支护 ,取消了强制放顶。设计结果在该矿首采面的应用效果表明 ,该设计方法科学、合理 ,具有针对性 ,对类似条件的采场顶板控制有借鉴和指导作用。     

工作面顶板控制技术研究

根据 1 0 1 7工作面的生产技术条件 ,结合矿压实测 ,对工作面支柱的实际支撑能力进行了分析和计算 ,得出了合理的工作面支护密度。