东风煤矿43003工作面冲击矿压防治实践

通过对东风煤矿存在的冲击矿压危险隐患,选用电磁辐射技术对67层左四片冲击危险区域进行冲击危险监测,对监测出有冲击危险区进行浅孔、深孔卸压爆破,同时采取电磁辐射监测技术监测卸压爆破的效果,有效控制了冲击矿压危险,保证了该面安全通过冲击矿压危险区,取得了较好的经济效益,为东风煤矿冲击矿压防治积累了经验。     

电磁辐射监测技术在新安煤矿冲击矿压预测中的应用

随着开采深度增加,冲击矿压问题越来越突出。针对新安矿矿井动力灾害情况,引用电磁辐射监测技术及使用电磁辐射监测仪对重点区域进行监测,并对检测结果进行分析,进而为预测新安煤矿冲击地压危险性提供技术支持。     

基于信息融合理论的冲击矿压预测模型

现阶段通常采用多种监测方法对冲击矿压发生、发展过程的各重要指标进行监测,在此基础上对比分析监测指标值,实现对冲击矿压的精确预测。由于受环境、设备、采矿技术条件等因素的影响,监测指标值可能存在不一致,甚至互相矛盾的现象,增加了冲击矿压的预测难度,影响了矿山的正常生产。为提高冲击矿压预测的准确性,以某矿为例,首先联合采用综合指数法、钻屑法、声发射法和电磁辐射法对危险区域进行监测,计算该区域冲击矿压的危险指数,确定该区域处于各危险状态的概率指数;然后将计算得出的概率指数作为预测指标的证据源,运用信息融合理论构建了冲击矿压预测模型,融合上述4种监测方法的预测结果,最大限度地降低各预测方法间的冗余和矛盾信息。研究表明:所构建的冲击矿压预测模型极大地提高了冲击矿压的预测精度,可供类似矿山参考。     

星村煤矿深部冲击矿压防治技术

针对威胁天安矿业有限公司星村煤矿深部E3103工作面的冲击矿压问题,分析了深部开采矿井冲击矿压危险性及影响因素,提出了冲击矿压防治方案:采用电磁辐射局部危险性监测法和钻屑法进行冲击矿压危险性监测,依据冲击矿压的强度弱化减冲理论,采用煤层注水、钻孔卸压和煤体爆破等软化煤体手段解除冲击矿压危险。实践证明,通过预测预报和冲击矿压解危技术的综合应用,在一定程度上可以控制深部矿井开采中的冲击矿压灾害问题。     

"电磁辐射预测冲击矿压技术研究"通过鉴定

由中国矿业大学与徐州矿务集团有限公司合作承担的“电磁辐射预测冲击矿压技术研究”课题，日前通过了江苏省科学技术厅组织的技术鉴定。冲击矿压是严重威胁矿井安全生产的动力灾害。随着矿井开采深度的不断增加，冲击矿压的危险和危害也日趋严重。因此，进一步研究采用电磁辐射技术进行冲击矿压的预测预报对冲击矿压防治工作具有十分重要的理论和实际应用价值。该技术近３a在三河尖煤矿等５个高冲击矿压危险工作面进行实际应用，取得了良好的效果。专家鉴定一致认为：电磁辐射预测冲击矿压技术具有非接触、安全可靠、操作简便、易判别、预…     

电磁辐射监测冲击矿压灾害危险

岩石冲击破裂过程中 ,裂缝的形成和颗粒的摩擦会产生电磁辐射。煤岩体的电磁辐射是由于非均质煤岩体在应力作用下非均匀变速变形及裂纹形成与扩展过程中 ,内部电荷的迁移而产生。实验室研究了强冲击煤样破坏前后的电磁辐射规律 ,得到煤体应力越大 ,变形破裂越强烈 ,电磁辐射信号也越强 ;确定了煤样冲击破坏的电磁辐射预警值 ;提出了临界指标法、偏差法等监测冲击矿压危险的电磁辐射方法。采用KBD5矿用本安型冲击矿压电磁辐射监测仪对某矿具有严重冲击危险的四层煤工作面进行了矿震和冲击矿压危险监测 ,有效地预测了多次冲击危险 ,取得了良好的效果。     

浅谈深部冲击矿压的分级预测技术

由于冲击矿压发生的复杂性,以及发生机理的局限性,单一的预测方法不能保证对冲击危险性的准确预测预报。采用综合指数法、微震监测法、数值模拟分析法、电磁辐射法和钻屑法相结合的分级预测体系,实现了在时间上从早期预测到即时预测,在空间上从区域预测到局部预测、点预测,逐级排除和确认冲击矿压危险区。采用该技术对冲击矿压进行连续监测,实现了冲击危险的分级预测,提高了冲击矿压预测的准确性,对矿井安全生产具有重要的意义。     

电磁辐射法评定冲击矿压危险等级及应用

通过对基于电磁辐射的煤岩体损伤参量的分析,阐述了电磁辐射法预测煤矿冲击矿压危险的原理和冲击破坏预测准则,深化了对其的认识.提出了冲击破坏预测准则中电磁辐射临界值的确定方法,并对煤矿冲击矿压危险等级依电磁辐射法进行了划分,提出了相应的防治措施.通过实例介绍了电磁辐射法评定煤矿冲击矿压危险等级的应用情况.     

采矿地球物理方法预测冲击矿压

冲击矿压是严重威胁矿井安全生产的动力灾害。随着矿井开采深度的不断增加,冲击矿压的危险和危害也日趋严重。本文主要介绍了微震法、地音法、电磁辐射法预测冲击矿压的原理及实际应用,为有冲击矿压危险的矿井的决策者和工程技术人员提供一些参考。     

煤体声发射与电磁辐射监测冲击矿压危险的应用研究

研究了煤体变形破坏过程中产生的声发射及电磁辐射信号特征,利用地音仪及电磁辐射仪对华丰煤矿四层煤冲击矿压危险进行监测,找出了冲击矿压发生前的声发射及电磁辐射规律,摸索出了四层煤的监测预报参数及预报指标,实现了工作面冲击危险的监测预报,应用效果较好。     

冲击矿压综合防治技术在星村深井的应用

针对深部矿井在开采过程中遇到的一些冲击矿压问题,通过微震监测技术、数值模拟分析等方法预报了可能存在的冲击威胁,依据强度弱化减冲理论,对危险区域针对性地采取大直径钻孔卸压技术和煤体爆破卸压技术等解危措施,有效地解除了冲击矿压危险,实现了安全生产,对于后期矿井进入千米开采阶段的防冲工作具有借鉴和指导意义。     

巨厚坚硬岩层下基于防冲的开采设计研究与应用

在我国多个分布有巨厚坚硬岩层的矿区,巨厚坚硬岩层运动导致的强矿震和强冲击地压致灾后果严重,治理难度大,已经成为这些矿区矿井安全生产的主要障碍。通过分析巨厚坚硬岩层下冲击地压的发生规律,提出了此类矿井冲击地压存在“关键工作面效应”、“震动诱冲效应”和“冲击震动效应”3个共同特点。“关键工作面”是指该工作面在开采时会导致巨厚坚硬岩层发生断裂和强烈运动,并开始出现强烈的矿震或冲击地压;“关键工作面效应”是指“关键工作面”开采过程中发生的强动力灾害;“震动诱冲效应”是指巨厚坚硬岩层断裂震动在地层中产生的动应力传播到处于高应力状态的煤体上后,诱发的冲击地压灾害,其显现特点是“震源与冲击显现位置不一致”;“冲击震动效应”是指当开采到关键工作面位置后,巨厚坚硬岩层的传递压力将急剧增加,当部分煤体达到发生冲击的条件时即可发生冲击,同时引起能量巨大的震动,这类冲击的显现特点是“震源与冲击显现位置一致”。采用覆岩空间结构理论、地表沉陷观测、微震和应力监测数据,提出了辨识关键工作面的方法;阐述了山东能源集团3个不同类型巨厚坚硬岩层冲击地压矿井采用保护层开采、负煤柱设计、关键工作面确定与参数设计、避开震动损害边界开采设计、小煤柱设计和顺序开采工作面参数优化设计等综合方法,实现防冲安全的具体做法。     

湖西矿800m深井冲击倾向性试验及防治对策研究

冲击地压是一种特殊的矿山动力现象,而冲击倾向性是煤岩体发生冲击地压的内在因素和必要条件。本文对湖西矿主采煤层进行了煤岩冲击倾向性试验研究,对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间三个煤层冲击能量指标,以及弯曲能量指数的岩层冲击能量指标进行了试验和分析,获得该矿深部煤岩冲击倾向性评判结果,在此研究基础上,提出了湖西煤矿未来深部开采时冲击灾害防治对策。     

支持向量机在岩爆预测中的应用

岩爆是高地应力地下工程中的地质灾害之一,其影响因素存在极其复杂的非线性关系。选取岩石抗压强度、抗拉强度、弹性能量指数和洞壁最大切向应力作为岩爆预测的特征向量,建立岩爆预测的支持向量机模型,对岩爆的发生及其烈度进行预测。预测结果与实际情况及其他方法相吻合,表明支持向量机在岩爆预测中的可行性和有效性。     

回采过程中煤层冲击危险性评价方法研究

简述了冲击矿压发生的机理,论述了煤层冲击危险性的影响因素。提出了简单实用的煤层冲击危险性评价方法。采用数值模拟方法研究了回采过程中巷道周围的应力变化情况,根据巷道围岩的力学性态,分析了巷道周围冲击危险性。     

近直立特厚两煤层同采冲击地压机理及防治

针对急倾斜特厚煤层特殊的赋存条件和开采技术条件,基于区域构造应力特征和地应力实测结果,建立了急倾斜特厚煤层水平分段开采两侧采空岩柱的外伸梁力学模型,分析得到了近直立特厚水平分段两煤层同采条件下两侧采空岩柱对煤体的"撬杆效应"构成了冲击地压的力源并获得其表达式,提出了由于该力源作用在煤体上产生的应力随时间的变化率达到或超过煤体的动态破坏应力指数而发生冲击地压的致灾机理。数值模拟结果和现场微震统计结果表明,主要受水平构造应力影响下的两侧采空岩柱在开采水平以下出现了应力集中和能量集中区域。据此提出了在开采水平超前工作面定期通过爆破和高压注水降低岩柱应力集中程度进行冲击地压解危,效果检验表明防治效果显著。     

火成岩坚硬底板冲击矿压原因及防治

近年来,受复杂地质条件影响的冲击矿压灾害越来越频繁,赵楼煤矿首采工作面在火成岩底板区域发生过数次严重的底板冲击事故。通过生产中发生的几次底板冲击事故分析了火成岩坚硬底板诱发冲击矿压的原因,指出了火成岩的高强度和其造成的高水平应力是导致底板冲击的主因;并提出了火成岩底板冲击的控制机理和防治对策。针对赵楼煤矿首采工作面的坚硬火成岩侵入底板,提出了具体有针对的底板防冲措施,取得了良好的防冲效果。     

深埋隧道中单组结构面对岩爆的影响

结合国内外结构面型岩爆的研究成果,以乌兹别克斯坦甘姆奇克隧道为工程背景,采用离散元数值计算方法,探讨在深埋隧洞单组结构面的条件下,结构面的产状、间距以及位置等对岩爆的影响规律。重点分析了隧洞最容易发生岩爆的危险区域、最易诱发岩爆的结构面危险倾角以及结构面的最危险位置。由最终的模拟结果可知：在水平主应力最大的条件下,直墙半圆拱隧洞的拱顶位置附近以及边墙墙角的应力集中区为岩爆发生的高危位置;单组结构面的条件下,岩爆的发生基本集中于陡倾结构面的位置,结构面缓倾处一般不发生岩爆;结构面的产状会影响围岩的破坏模式,缓倾结构面容易诱发围岩的弯折破坏,而陡倾结构面则更容易发生沿结构面方向的剪断或滑移;结构面间距的改变使得结构面与开挖边界之间的位置关系发生改变,从而影响到岩爆;开挖边界外侧的结构面距离边界越近则其附近的应力越高,诱发岩爆的可能性也越大。研究着重于研究结构面对于隧洞岩爆所造成的影响,分析了容易诱发岩爆的结构面形态,对于实际工程的工程选址、岩爆预测以及岩爆防治都有着一定的指导作用。     

千秋煤矿冲击矿压电磁辐射前兆规律探索

千秋煤矿为冲击矿压高发矿井,该矿引进电磁辐射仪对21141和21201两个工作面进行检测,通过对近期多次冲击发生时段电磁辐射强度变化情况分析,得出了千秋矿冲击矿压的电磁辐射前兆规律,为该矿之后的冲击矿压预测预报工作提供了参考依据。     

向斜构造区内动压巷道围岩水射流防冲技术研究

针对砚北矿区向斜构造区内2502采区内巷道围岩动压显现频发难题,通过现场调研、实验室测试和理论分析的方法对动压巷道围岩冲击机理进行了研究,基于此,阐释了水射流防冲机理并进行了现场工业性试验。研究结果表明：煤样经过饱和水软化处理后,冲击倾向性由强冲击转变为弱冲击|采动引起的动载荷和巷道围岩内积聚的静载荷叠加作用是导致围岩诱发冲击的根本原因,且可划分为动载荷主导型和静载荷主导型2种类别|水射流防冲技术能够在巷道两帮内形成弱结构区,有效地转移和释放两帮内原有高集中静载荷,进而实现对于巷道两帮和底板的冲击防治目的。现场实施水射流防冲技术后电磁辐射信号平均值由49.7mV减小至15.6mV,同时巷道两帮和顶底板移近量均控制在5%以内,有效保证了巷道围岩的应力环境和支护控制效果。