不规则煤柱影响下旋采工作面冲击地压防治技术

唐口煤矿3303工作面初采期间存在多个不规则煤柱,对工作面的围岩应力状态和分布规律造成了不利影响,工作面存在冲击地压发生可能性。为了防止工作面初采期间冲击地压的发生,对工作面初采期间的应力状态进行了数值模拟研究,分析了倾斜推进、旋采和水平推进3个阶段的工作面围岩应力状态变化及其冲击危险性,划分了6个冲击地压危险区域。回采过程中对危险区域进行应力监测,若发现危险立即采取放炮卸压措施解除冲击地压危险。实践证明通过冲击地压危险区域的划分和危险性分析．继而采取相应防范措施可有效地防止工作面冲击地压的发生。     

孤岛工作面冲击地压监测与防治技术

本文针对孤岛工作面冲击地压提出了监测方案以及防治技术措施。通过对巷道布置在孤岛工作面不同位置时的冲击地压危险性进行分析,确定孤岛工作面回采巷道布置位置。采用设计合理的推采速度,在不规则区域或高应力区实时降低推进速度,利于能量的有序释放,可降低冲击危险性。提出了间歇式开采,确定了间歇式开采的解危手段,为冲击地压的防治提供可靠的依据。     

工作面回采期间冲击地压危险性分析及防治

对湖西煤矿31202工作面回采期间进行冲击地压危险性预估与评价,分析了工作面矿压显现的动静载荷的影响因素,并采用FLAC~(3D)软件进行工作面采动应力场的数值模拟,着重分析了随着工作面开采煤体内支承应力的移进,利用模拟结果分析了工作面冲击危险的因素并对危险区域进行划分,最终对可能引起冲击地压的动、静载荷提出不同的防治方案。     

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。     

沿空煤柱工作面冲击地压危险性研究

沿空煤柱工作面受采空区影响产生侧向支撑压力,回采时与超前支承压力产生应力叠加形成高应力集中,极易诱发冲击地压。以某矿5302沿空煤柱工作面为背景,提出采用综合指数法与可能性指数诊断法进行宏观评价,确定了冲击地压的类型,并结合数值模拟方法对该工作面进行应力分析。该工作面的冲击危险性指数为0.74,发生冲击地压的可能性指数为0.977,数值模拟显示回采过程中工作面煤壁前方的静态垂直应力约为35 MPa,通过评价该工作面具有中等冲击危险性。根据评价结论,在工作面回采前采取了预卸压措施,工作面实现了安全回采。     

逆断层上下盘开采冲击危险性模拟及实验研究

为得出断层冲击地压发生的危险性,以耿村煤矿为背景,借助数值模拟、相似模拟实验等手段研究了逆断层上、下盘开采时应力变化及断层活化过程。建立数值模型,将工作面布置在上盘,研究了工作面开采时断层面不同位置应力及滑移量变化,得出了工作面距断层80～10m范围内的活化程度及冲击地压危险性;将工作面布置在下盘,研究了开采过程中断层面应力分布及变形量演化规律;借助相似模拟实验,研究了逆断层下盘开采时断层面位移变化及断层活化过程,通过对两种手段研究结果的对比分析,表明逆断层下盘开采时断层活化的危险性高于上盘开采,当工作面距断层10m时最易导致断层的活化并诱发冲击地压的发生,活化区域为煤层顶板以上20～30m范围。本研究为工作面开采过程冲击地压的防治提供了理论依据。     

某矿孤岛工作面冲击地压防治技术

某矿3206不规则孤岛工作面受周围采空区侧向支承压力影响,发生冲击地压的危险性高。采用FLAC3D模拟该工作面回采期间应力分布规律,得到不规则区域是冲击地压防治的重点。采用煤层注水和钻孔爆破对危险区域进行超前卸压,通过钻屑法对卸压效果进行检验,卸压后最大煤粉量均未超过3.0 kg/m,卸压效果明显,实现了防治冲击地压的目的。     

常村煤矿冲击地压频发区应力分布特征研究

以常村煤矿21132工作面冲击地压显现为研究背景,通过对掘进及回采期间冲击地压事件分析,揭示了煤柱高应力叠加是造成冲击地压事件发生的主要原因。根据该工作面地质条件、开采背景等,采用数值模拟对该面周围的工作面实际开采情况进行模拟,得出了2111工作面、延伸工作面和采空区煤柱产生的高应力对21132工作面回采的影响,同时得出了随着工作面的回采,21132巷道系统应力分布的变化特征,说明该工作面冲击地压频发是由于巷道布置不合理导致应力叠加造成的。     

CG1306工作面过断层回采时冲击危险分析及防治

以山东义能煤矿CG1306工作面开采为背景,采用FLAC3D 数值模拟了回采过断层时工作面支承应力分布规律和冲击危险性。结果表明,断层下盘应力集中小于断层上盘,靠近断层处下盘支承应力降低,上盘支承应力增大;CG1306工作面回采过断层期间,靠近断层的皮带顺槽应力集中程度大,是发生冲击地压的高危区域;采用钻屑法监测与钻孔卸压技术进行冲击危险预警与防治,效果良好。     

不同断层倾角下采场冲击危险性数值模拟研究

以红岭煤矿F505正断层为工程背景,采用理论分析、数值模拟方法,对不同断层倾角条件下沿断层走向回采采场的冲击地压危险性进行分析,比较了不同断层倾角条件下采场的冲击危险程度及诱发因素。研究结果表明：随着断层倾角的增大,上、下盘工作面采空区断层煤柱应力集中程度明显增加,其中,下盘断层煤柱应力集中程度增加更明显;工作面超前支承应力分布呈现非对称性,且断层侧应力峰值更高;下盘工作面回采的基本顶位置断层滑移量明显大于上盘工作面回采的断层滑移量,断层倾角越小,基本顶位置断层滑移量越大,采场容易发生动载型冲击事故。提出了工作面不同开采条件下采场冲击地压的防治措施,可为断层影响区域工作面的安全回采提供指导。     

遗留煤柱诱发冲击地压机理及其防治技术研究

以某矿5301工作面40 m宽遗留煤柱为背景,通过理论计算和数值模拟得到遗留煤柱的垂直应力分布特征,并基于此研究了诱发冲击地压的机理:遗留煤柱未受工作面回采影响之前,所受阻抗力大于冲击力,发生冲击地压的可能性较小;但在回采阶段,工作面超前支承压力和煤柱原有应力叠加,造成冲击力大于阻抗力,冲击危险性大大增强。据此划分危险区范围及危险程度,通过对危险区实施预卸压和解危措施,使得工作面安全通过遗留煤柱危险区。应力动态监测结果验证了分析结果的准确性。     

冲击地压危险性预评价与实践

 基于采动高集中应力对冲击地压的显著影响作用,采用有限差分数值方法对开采区域分采区、工作面以及巷道,进行了冲击危险区域划分,认为千秋煤矿21141及21161始终在高集中应力带中开采,21141下巷冲击危险程度最大;利用弹性基础梁“见方”理论划分得出,21141工作面回采过程中将经历七个危险时期,其中五次为工作面与邻近已采工作面见方时期;一次为工作面顶板初次来压时期;一次为工作面过F3-9断层时期。第六危险期为特别危险期。在危险区域、危险时期划分基础上,进行了冲击地压监测与防治实践,实践表明,对冲击地压煤层预先进行冲击危险区域、危险时期划分,有效指导了回采期间冲击地压监测与防治工作,使得回采期间冲击地压监测与防治工作效率化、节约化的同时,杜绝了灾害性冲击地压的发生。     

特厚煤层综放工作面冲击地压危险性评价研究

耿村煤矿12220工作面埋深大,临近采空区,煤层结构复杂,顶板具有坚硬巨厚砾岩,煤层具有中等冲击倾向性。因此,工作面在掘进及回采过程中存在发生冲击地压的可能。为较为准确和定量地评价工作面的冲击地压危险性,运用综合指数法、可能性指数法和冲击倾向性评价法等对工作面冲击地压危险性进行评价;并对工作面冲击地压危险区域进行划分和危险等级的确定,为工作面掘进及开采期间制定防治技术提供了依据。     

深部构造区域厚煤层工作面冲击地压防治技术

为解决赵各庄矿12号煤层构造区域厚煤层工作面的冲击地压防治问题,以2337东工作面为例,基于地质条件、构造应力分布和开采技术3个因素分析了该工作面冲击地压发生的可能性;并利用综合指数法、可能性指数诊断法和经验类比法对2337东工作面危险性进行了系统的评价,确定该工作面具有中等冲击地压危险。通过采用分段缺陷型爆破卸压、钻孔卸压和注水卸压等解危措施对工作面不同危险区域进行具体卸压处理,并结合钻屑法和应力在线监测技术对危险区域进行实时监测,有效地降低了冲击地压的发生,保证了深部构造区域厚煤层工作面的安全回采。     

不规则孤岛工作面开采矿震活动规律研究

以徐庄煤矿7197不规则孤岛工作面为研究对象,采用数值模拟方法,系统分析了7197工作面回采期间采场应力的演化规律,并结合不同回采阶段下4次方以上能级矿震的活动规律,分析得到以下结论:工作面回采前高应力集中主要发生三角煤柱边角区域,应力集中程度约为原岩应力的2~3倍;数值模拟分析得到材料道侧煤体应力集中程度要高于溜子道,但实际受断层构造和工作面孤岛结构的影响,溜子道的冲击危险性可能更高;通过大能量矿震活动规律分析可知,回采期间断层构造的影响是冲击危险防治的重点;大能量矿震显现区域与模拟高应力区呈现很好的对应性,回采期间应针对高应力区及时进行卸压解危。     

孤岛工作面见方期间矿压规律研究

为了研究孤岛工作面见方期间冲击地压发生机理,防止冲击地压的发生,以山东能源集团梁宝寺矿3210工作面为例,通过FLAC3D数值模拟与现场布置应力监测对孤岛工作面见方期间应力分布进行研究,得出能量的积聚与传递过程、工作面见方期间煤体应力峰值及回采对超前影响距离,通过研究安全回采了3210孤岛工作面原煤25万t。     

保护层不对称卸压工作面分区防冲技术

为有效防控保护层不对称卸压工作面冲击地压的发生，以唐山矿0291工作面为工程背景，采用理论分析和数值模拟等方法，分析了工作面发生冲击地压的影响因素及发生区域。结果表明：煤层开采深度、煤层及其顶板的冲击倾向性、上保护层遗留煤柱、本煤层采空区煤柱及厚硬顶板是诱发冲击地压的潜在影响因素;工作面回采前，受上保护层遗留煤柱及本煤层采空区影响，0291工作面两巷应力呈不对称分布，回风巷高应力区主要位于0250采空区切眼及终采线下方，运输巷高应力区主要位于0251采空区切眼下方;工作面回采阶段具有明显的分区特性，回采初期，运输巷围岩超前应力高于回风巷，应加强运输巷的监测并及时采取防冲措施;当工作面进入0251采空区下方时，运输巷围岩应力迅速降低，防治重点应由运输巷转移至回风巷。依据数值模拟分析结果，划分了冲击危险区，提出了工作面回采过程中的分区防治措施。现场监测结果表明，采取的措施可以有效降低冲击地压的发生。     

济三煤矿大采高工作面冲击危险性数值模拟研究

采用FLAC3D数值模拟对济三煤矿大采高回采工作面和掘进工作面的冲击危险性进行了模拟,获得了工作面冲击地压危险区域和重点监测区域,通过对不同煤柱宽度条件下巷道煤岩应力分布特点的分析,认为采用3～5 m窄煤柱护巷,煤柱的应力集中程度低,对防止巷道冲击地压的发生是有利的。     

深埋复杂工作面冲击地压区域防范技术研究

以大屯矿区孔庄煤矿7433工作面为工程背景,对工作面参数进行优化,主要包括开切眼位置和区段煤柱的优化设计,并对优化前后工作面回风巷侧垂直应力进行对比分析,可以看出工作面参数优化后在回采初期可以很好地降低工作面的应力集中程度,可以很好地起到冲击地压区域防范效果。研究结论对其他矿井防治冲击地压工作有借鉴作用。     

工程缺陷法防治回采巷道冲击地压技术研究

针对深部矿井巷道受冲击地压影响危险性高的问题,本文以1315工作面为研究对象,提出了通过人为制造缺陷,降低甚至消除巷道冲击地压发生的能量源,达到防冲目的。根据工作面地质条件,将两顺槽掘进和回采期间分别划分4个和6个危险区域。提出采用煤层爆破和注水的工程缺陷防治冲击地压,通过钻孔应力计监测卸压后压力值可知,工程缺陷法卸压取得了良好效果,为类似条件冲击地压防治提供借鉴。