强冲击矿压矿井综放开采覆岩破坏规律研究

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针对当前综放开采条件下强冲击地压对导水裂缝带发育高度的影响不明确问题,以典型冲击地压显现矿井——胡家河煤矿为研究对象,采用简易水文观测(钻液漏失量、水位观测)、钻孔彩色电视窥视等实测手段,探测综放开采条件下顶板导水裂缝带发育高度,结合数值模拟方法,得出冲击地压显现矿井顶板覆岩破坏规律。对比研究区域内开采条件相似矿井的覆岩破坏规律,分析了冲击地压显现矿井与常规矿井顶板导水裂缝带发育高度的差异,可为强矿压显现矿井水害与矿压联合防治工程提供依据。

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冲击井综放开采覆岩破坏规律研究

针对当前综放开采条件下强冲击地压对导水裂缝带发育高度的影响不明确问题,以典型冲击地压显现矿井——胡家河煤矿为研究对象,采用简易水文观测(钻液漏失量、水位观测)、钻孔彩色电视窥视等实测手段,探测综放开采条件下顶板导水裂缝带发育高度,结合数值模拟方法,得出冲击地压显现矿井顶板覆岩破坏规律。对比研究区域内开采条件相似矿井的覆岩破坏规律,分析了冲击地压显现矿井与常规矿井顶板导水裂缝带发育高度的差异,可为强矿压显现矿井水害与矿压联合防治工程提供依据。

2020-05-01
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冲击预测和防治技术浅析

结合镇城底煤矿22605工作面的地质情况和矿压情况,提出了煤炭生产中冲击矿压的预测和防治措施。通过对22605工作面的地质情况和监测数据分析处理并探究了该工作面矿压显现规律,为其设计了一套适合本工作面的冲击矿压监测和防治体系。防治体系有预防和临时解危双重防治措施,从这两方面考虑可以做到全面防治冲击矿压。该体系可以实现矿井的安全生产,保证工作人员的安全。另通过分析冲击矿压发生的基本原理和监测到的数据,建立煤矿冲击矿压防治体系,能够及时有效地将蕴含在煤体中的冲击矿压释放和消除,达到安全生产的目的。

2020-04-19
725KB
冲击综合防治技术体系及应用

分析了目前在冲击矿压危险评价、监测手段及防治方法研究中存在的问题,提出建立一套冲击矿压综合防治技术体系。该体系建立在以地球物理探测方法为主的实测基础上,以地质构造异常探测、冲击危险源识别和剩余能量消耗为特征,对冲击矿压危险进行分阶段和分区域评价及防治。工程实践表明,该体系能对冲击矿压进行有效预警并能预防和减弱冲击矿压的危害,达到保证人员和设备安全的目的。

2020-04-23
445KB
大采深工作面防治冲击技术研究

随着开采深度的不断加深,冲击矿压危险越来越大。以孔庄煤矿为例,论述了孔庄矿7433综采放顶煤单侧采空工作面防治冲击矿压技术,通过对工作面及两巷矿压观测及记录,分析了单侧采空工作面煤柱应力分布特点,确定了孔庄矿7433工作面冲击危险性较高。制定了冲击矿压监测方法及解危措施,利用三种监测方法和三种解危措施相结合的评价方法,即"监测-卸压-再监测-再卸压",解除了孔庄矿冲击矿压的威胁,保证了工作面的安全回采,提高了矿井经济效益。

2020-05-24
560KB
薄煤层冲击特征及防治研究

统计了桃山矿薄煤层冲击矿压强度、显现位置、诱发因素等特征,试验研究了煤岩组合试样单轴抗压强度、冲击能指数与煤岩高度比的关系,分析了薄煤层应力分布及转移规律和冲击矿压机理,探讨了薄煤层工作面冲击矿压防治技术。研究表明:薄煤层冲击矿压强度小,发生在工作面的比例高,工作面距上端头5 m附近冲击显现最为频繁,爆破、割煤等动力扰动是其主要诱因;随着煤岩高度比减小,组合煤岩单轴抗压强度、冲击能指数均增大,煤层越薄,煤体承载能力越强,越不容易产生应力转移,爆破、割煤等剥离或松动煤壁处煤体,引起峰值应力区垂直应力升高,水平应力对煤体约束减小,导致冲击矿压。薄煤层冲击矿压防治应使高应力区向煤体深部转移,使工作面

2020-04-25
452KB
工作面冲击相对危险区划分的模糊层次综合评价方法

针对某矿E3207工作面的实际情况,依据各影响因素对冲击矿压的作用机理,选取3个条件层和8个因子层构建了冲击危险区划分模糊层次综合评价模型。采用AHP法确定各影响因子的权重,运用模糊数学综合评判方法,对含有不同权重的各影响因子进行模糊叠加计算,从而确定工作面不同区域的相对危险性并进行危险区划分。并对弹性波CT反演法和微震监测法进行了对比分析,结果表明一致性较好。

2020-04-28
250KB
冲击危险性的模糊综合评价研究

为了合理地评价煤矿工作面冲击矿压的危险性。通过采用层次分析法对影响冲击矿压的自然条件因素、地质动力因素、开采及技术因素、组织管理因素等多种因素进行分析研究,从而确定各影响因素权重,建立冲击矿压危险性的多层次模糊综合评价模型,进而对冲击矿压危险性的低危险、中等危险、高危险作出定量评价,提高对冲击矿压危险性评价的准确性和科学性。研究结果表明:采用所建立的模型所得评判结果能较准确地反映工作面的危险程度,精度较高,为煤矿工作面冲击危险性分析评价提供了一种可行的思路和方法。

2020-04-28
621KB
冲击动静载叠加原理及其防治

煤矿冲击矿压动力灾害日趋严重,且浅部也出现了该现象。理论研究了动载与静载叠加诱发冲击矿压的能量和应力条件,系统地提出了动静载叠加诱发冲击矿压的原理,并分析了煤矿动静载特征,根据应变率对煤矿载荷状态进行了界定,试验研究了煤岩力学特性与应变率的关系以及动静叠加作用下煤的破坏形态。结果表明:随着应变率增大,煤岩强度、弹性模量呈指数关系增大,当静载占比较大时,煤岩呈剪切破坏;当动载占比较大时,煤岩呈现劈裂甚至爆裂破坏。当动静叠加接近煤岩强度时,单轮或多轮动载作用可诱发煤岩冲击破坏;当动静叠加远小于煤岩强度时,多轮动载虽然能使煤岩产生损伤但难以诱发冲击破坏。动静叠加诱发冲击矿压表现为2种类型:1高静载型

2020-04-28
838KB
褶皱构造区冲击震源机制

为实现对褶皱构造区冲击矿压震源机制的有效分析,基于震源机制矩张量反演方法,在优化震动波远场位移及破裂面产状求解方法的基础上,对甘肃华亭矿区砚北煤矿250204工作面回采期间冲击矿压震源破裂类型、破裂面产状及视应力等地震学参量进行系统分析,揭示了砚北煤矿褶皱构造区冲击矿压震源机制。研究结果表明:工作面回采扰动影响下,褶皱构造区冲击矿压震源破裂类型以拉张破裂为主,其矩张量以非双力偶部分占主导,表现为水平挤压构造应力、超前支承压力共同作用下煤岩体的应力释放;震源破裂面产状有明显分化趋势,小倾角(35°)震源破裂面走向多平行于工作面推进方向且倾向实体煤一侧;褶皱构造区冲击矿压震源辐射能量和地震矩基本分

2020-04-24
130KB
断层煤柱区冲击的综合指数预测及注水防治

断层煤柱区应力集中程度高,采深较大时,冲击矿压危险性大。运用综合指数法对某矿断层煤柱区工作面冲击矿压危险性进行了分级预测,采用短钻孔注水的方法进行防治。钻屑法和巷道变形监测效果表明,煤层注水后,煤粉量低于具有冲击矿压危险的临界值,巷道变形增加量显著,消除了该工作面的冲击矿压危险,保证了安全高效生产。

2020-04-24
919KB
坚硬顶板诱发冲击机理及类型研究

为了揭示顶板型冲击矿压机理,建立围岩力学模型分析了围岩应力分布及演变规律,数值模拟了顶板矿震作用下煤壁应力与质点振动速度的变化规律,基于此分析了顶板型冲击矿压机理和类型,并对顶板型冲击矿压实例进行了分析验证。研究表明:震动波作用下煤壁水平应力滞后质点水平振动速度的变化,巷帮水平位移与水平应力突变直接相关,巷道水平应力突然增大对应于巷道水平位移的快速增加。坚硬顶板悬顶作用下,煤壁应力增高过程中,煤体与顶底板之间的摩擦力不断调整,当层间摩擦力达到极限时,将诱发层间错动型冲击矿压。坚硬顶板主控作用下,发生在工作面和巷道中的冲击矿压均可划分为层间错动型和煤壁失稳型2种类型。

2020-04-26
1.74MB
厚硬火成岩下回采工作面的冲击防治研究

针对杨柳矿10~#煤层10416工作面在回采过程中发生冲击矿压、支架大面积损坏的工程现象,结合实际地质资料,通过建立力学模型,对工作面上方厚硬火成岩破断运移规律及能量释放量进行预测,并运用FLAC3D进行模拟验证,最终得出火成岩断裂时工作面的推进距离及冲击矿压发生时的能量临界值。分析结果表明,在工作面回采过程中,火成岩的破断所释放出的巨大能量造成冲击矿压的发生。当工作面推进至250~260m时,104采区发生冲击矿压的可能性较大;当工作面及两巷位置附近的能量值达到8.28kJ时,应加强监测,同时采取有效防治措施,并根据矿井的具体情况提出了钻孔卸压、煤层注水及卸压爆破三种治理冲击矿压的措施。

2020-05-07
1.2MB
上覆遗留煤柱区冲击治理实践

煤柱区是高应力集中区,易诱发冲击矿压显现。以三河尖煤矿92206工作面为例,通过理论和数值模拟研究了上覆遗留煤柱区应力分布特征,采用综合指数法分析了区域冲击危险性,并制定和采取了系统的冲击矿压防治技术措施。实践表明:由于上下煤层工作面斜交,遗留煤柱区影响范围大,冲击危险高,采用煤体卸压和顶板预裂防治技术后,煤柱影响区矿震以低能级、多频次形式释放区域煤岩体积聚的弹性变形能,避免强矿震透发冲击矿压灾害显现。

2020-05-06
1.86MB
深井冲击煤层巷道控制技术数值模拟研究

为探索具有强冲击危险性的深井煤层巷道控制技术,以某矿7121工作面为工程背景,基于FLAC2D数值模拟软件对4种巷道控制方案的围岩应力、位移及塑性区等特征进行分析。数值计算结果表明:方案3巷道应力峰值最小,其最大应力值为30.68 MPa,应力峰值降低约5 MPa;方案4巷道变形量最小,两帮收敛量为21.36 mm,顶底板移近量为16.70 mm;大直径钻孔使围岩提前产生塑性区,释放积聚在煤岩体中的弹性能。"三结构"控制技术的卸压效果好、围岩变形量小、能量释放多,破坏了发生冲击矿压的强度和能量条件。工程实践表明,现场巷道围岩变形控制效果明显,验证了数值模拟结果的合理性。研究成果可为深井煤岩强动

2020-04-27
482KB
深部采区冲击典型案例及防治探讨

基于某矿区两矿发生的冲击矿压案例,利用理论分析、数值模拟、微震监测分析,提出针对性的深部冲击灾害控制措施。结果表明:该矿区冲击危险性整体较高,主要影响因素为大采深、煤柱、强冲击倾向性等;矿震使处于极限条件下的上下山煤柱区应力增加打破平衡状态诱发冲击矿压;现场微震监测揭示了煤柱区矿震空间演化规律,验证了结论的合理性。

2020-05-05
235KB
峻德煤104掘进工作面冲击防治技术

分析了峻德煤矿104掘进工作面冲击矿压诱因,指出坚硬厚层顶板、褶曲构造、断层、煤柱和推进速度是该巷冲击危险的来源。对该巷的后期掘进冲击危险区域进行了预测,利用SOS微震监测系统对冲击危险进行监测,对有冲击危险的区域针对性地应用迎头卸压、下帮卸压、下帮顶板卸压、限制掘进速度等4个冲击矿压解危技术,保证了掘进工作面的后期冲击矿压危险区域的安全顺利掘进。

2020-04-28
123KB
冲击巷道支护能量校核设计法

基于冲击矿压能量理论提出了冲击矿压巷道能量校核设计法:首先采用现代先进巷道设计方法进行巷道初步设计,再以巷道支护系统的变形能是否足以消耗巷道围岩破坏过程中释放的剩余能量作为判据,对冲击矿压巷道支护设计进行校核。其设计程序为:巷道冲击危险性评价;计算剩余能量;提出初步设计;支护系统吸能校核。计算得出了我国煤矿锚杆支护主要构件吸能指数,给出了能量校核设计法应用实例。

2020-04-20
938KB
近直立特厚煤层组中间岩板诱发冲击机理及其防治

近直立特厚煤层具有煤层厚、赋存倾角大、煤层间岩石层坚硬的特点,在煤层组群联合开采过程中,煤层间岩板是诱发煤层采掘空间冲击矿压灾害发生的关键因素。通过研究煤岩体内微震事件与应力集中之间的关系,分析了煤层间岩板诱发冲击矿压的机制。采用弹性理论,建立了煤层间岩板破断力学模型,得到了岩板破断时能量计算公式。提出了降低岩板破断时悬顶尺寸,破坏煤岩体完整性,使煤岩体中的动静载叠加应力始终小于引发冲击矿压的临界值以下,从而避免岩板破断诱发冲击矿压的防冲机理。通过对煤层间岩板进行注水爆破和煤体注水,降低了岩板和煤层微震事件频率和能量值,卸压效果显著,有效避免了岩柱诱发冲击矿压。

2020-05-01
1.61MB
基于动静载叠加原理的冲击灾害防治技术研究

基于煤矿冲击矿压灾害严重影响矿井安全高效生产,依据动静载叠加诱发冲击矿压的原理,提出了通过降低煤岩体中的静载荷和矿震诱发的动载荷、提高诱冲临界应力等手段来控制冲击矿压的发生。为实现对煤岩体的强度弱化减冲,在控制静载方面,提出了大直径钻孔和煤体爆破解危技术以及高压顺层水力割缝技术,从而达到降低煤的弹性和脆性势能的目的。在控制动载方面,分析了顶板覆岩结构对工作面冲击危险性的影响,提出了断顶爆破卸压技术和顶板定向水力致裂技术,从而缩小周期来压步距以及降低顶板破断诱发的动载。最后以某孤岛工作面为例,验证了基于动静载叠加诱冲原理的立体式防治技术的可行性和有效性,可为国内矿井冲击矿压防治提供指导。

2020-04-16
217KB
冲击危险源及其层次化辨识

冲击矿压发生存在冲击矿压危险源,给出了冲击矿压危险源概念;通过对微震监测技术、地音监测技术以及采动应力监测技术应用效果的对比分析,提出冲击矿压危险源的辨识是冲击矿压防治的前提;冲击矿压危险源辨识技术存在各自适用范围,对于冲击矿压危险源的搜索定位必须实现层次化。

2020-04-21
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