深井富水工作面“动—静”应力效应诱发冲击地压机理研究

冲击地压的发生是一个多因素诱发的结果。以郓城煤矿1301工作面为工程背景,研究“动—静”应力效应诱发的（“动”指工作面回采时,上覆岩层运动对前方煤体施加超前支承压力及扰动;“静”指水仓突水后,煤层上方相当于开采一个解放层,突水区域上覆岩层部分应力向周边转移,使突水区域周边的静应力升高）新型冲击地压发生的机理,本文采用采用理论分析、现场监测、工程试验、数值模拟等方法研究了冲击地压发生的应力来源、突水造成的煤体岩性改变特征、工作面回采的动态影响等,得出以下结论：①突水打破了原岩应力平衡,使其周边煤体静应力升高,这是冲击地压发生的静应力来源。②煤体浸水30天,使煤体的强度大幅降低,使其在同等应力作用下增大了“蠕变”冲击发生的风险。③1301工作面回采,超前支承压力是发生冲击地压的动应力来源;超前支承压力与高静应力叠加,增大了应力的集中程度,再加上上覆岩层对高应力集中区的动态扰动,使冲击地压发生的风险进一步加大。该方法对于富水工作面的防冲评价具有重要的参考意义。     

北皂煤矿海域扩采区地应力测量与分析

基于北皂煤矿海域扩采区为三软地层,为了合理布置巷道,解决巷道支护较困难问题,采用地应力解除法,使用空芯包体应力计对海域扩采区进行了地应力测量,通过对所测数据进行分析得到了北皂煤矿海域扩采区水平构造应力与垂向应力的比值平均为1.56,地应力场以水平构造应力为主,最大主应力方向为北偏东约45,°因此建议巷道轴线方向应尽可能沿北东方向布置。     

深井富水工作面“动—静”应力效应诱发冲击地压机理研究

冲击地压的发生是一个多因素诱发的结果。以郓城煤矿1301工作面为工程背景,研究"动—静"应力效应诱发的("动"指工作面回采时,上覆岩层运动对前方煤体施加超前支承压力及扰动;"静"指水仓突水后,煤层上方相当于开采一个解放层,突水区域上覆岩层部分应力向周边转移,使突水区域周边的静应力升高)新型冲击地压发生的机理,本文采用采用理论分析、现场监测、工程试验、数值模拟等方法研究了冲击地压发生的应力来源、突水造成的煤体岩性改变特征、工作面回采的动态影响等,得出以下结论:(1)突水打破了原岩应力平衡,使其周边煤体静应力升高,这是冲击地压发生的静应力来源。(2)煤体浸水30天,使煤体的强度大幅降低,使其在同等应力作用下增大了"蠕变"冲击发生的风险。(3)1301工作面回采,超前支承压力是发生冲击地压的动应力来源;超前支承压力与高静应力叠加,增大了应力的集中程度,再加上上覆岩层对高应力集中区的动态扰动,使冲击地压发生的风险进一步加大。该方法对于富水工作面的防冲评价具有重要的参考意义。     

软岩下部煤层开采对上部巷道影响规律实测分析

该文以北皂煤矿煤4开采对上部巷道影响的实测数据为依据,分析了软岩下部煤层开采边界上方空间采动应力分布以及与岩层移动的关系,总结了下部煤4层开采边界外煤2层顶板及煤2层巷道围岩变形规律,以达到寻求保护巷道的方法和保障巷道在采动影响期间使用状态的目的。     

冲击地压煤层爆破卸压效果分析

针对煤体爆破防治巷道冲击地压卸压效果检验的问题,分析了煤层爆破卸压防冲机理与电磁波在地下煤岩体衰减规律,建立了基于爆破产生裂隙区与电磁波衰减良好对应关系的电磁波CT评价冲击危险的方法及模型。采用电磁波CT法对郓城煤矿1301回风巷煤层爆破卸压前后的电磁波衰减特征进行了对比分析,研究表明,煤层爆破卸压显著降低了爆破区域的煤体强度,使得煤体中部的应力向煤体深处转移,从而降低了冲击危险性;同时,爆破对支护区围岩的损伤较小,卸压与支护耦合性较好。基于检验结果确定了合理的爆破参数。     

煤矿冲击地压的推采速度效应及其动态调控

针对采煤工作面冲击地压存在推采速度效应问题,通过案例与微震监测数据分析,探讨了采场推采模式及速度与冲击地压的关系,揭示了采场推采速度效应产生机制,并通过对类似工作面微震特征的分析,建立了采场推采速度效应动态调控的方法。研究表明:回采工作面冲击地压危险性与采场推采模式及速度具有相关性,其中高速推采、非匀速推采易诱发冲击地压;高速推采造成多顶板势能转化和多煤层应变能均衡释放,非匀速推采导致煤层应变能集中释放;基于微震响应特征构建的采场推采速度效应动态调控方法具有良好的实用性。     

油页岩反采采后短期内送巷技术研究

该文是根据矿井生产接续的需要,首先从软岩矿山压力控制角度,论证了反采采后短期内送巷技术的可行性,介绍了反采小煤柱护巷巷道支护参数,并对反采采后短期内送巷效果进行了监测分析。通过该项技术研究,缓解了采掘接续紧张的局面,确保了矿井安全稳定生产。     

极典型"三软"地层下长距离综放工作面回采设计研究

通过对北皂煤矿的极典型"三软"地层条件下长距离4402工作面回采技术进行研究,拓宽了综采放顶煤技术的应用范围,为国内类似条件的煤层开采提供了宝贵的借鉴经验。     

“见方效应”与“应力击穿效应”联动致灾机理及防治技术研究

为保障工作面推进至接近见方位置时安全回采。以郓城煤矿1301工作面为工程背景,采用现场监测、数值模拟和理论分析的方法,研究了深井、厚表土、厚基岩特厚煤层工作面推进至见方位置时的致灾机理与安全开采技术。得到如下结论:深井、厚表土、厚基岩、特厚煤层工作面仍存在"见方效应",见方时,前方煤体集中应力和集中应力系数达到最大;对厚表土起承载作用的岩层跨度达到极限破坏长度,厚表土载荷将岩层击穿,称为厚表土的应力击穿效应,此时厚表土由静载转化为动载加载至工作面前方煤体,"应力击穿效应"为冲击地压发生的诱发因素;数值模拟结果表明,"见方效应"与"应力击穿效应"相互叠加致工作面前方煤体应力集中的范围在70 m左右,微震监测和应力在线实时监测验证了理论计算的正确性。