钻孔卸压防治冲击地压机理及影响因素分析

为了防止煤体冲击地压,基于冲击地压应力控制理论,研究了钻孔卸压防治煤体冲击地压机理,推导了钻孔卸压区的边界方程,分析了煤体性质、钻孔直径及应力环境对钻孔卸压区分布的影响。研究结果表明,钻孔形成的弱化带破坏了煤体承载结构,导致顶板岩层与煤体界面内摩擦角与黏聚力大幅降低,大幅降低了巷帮浅部煤体应力,破坏了其发生冲击地压的应力条件;随着煤体黏聚力及内摩擦角的减小、钻孔与工作面距离的减小,钻孔卸压区增大且边界形状由椭圆形变为"X"形;随着钻孔直径的增大,卸压区增大但其边界形状不变。采用该方法进行煤体冲击地压防治钻孔布置参数设计,钻孔卸压使煤柱浅部煤体应力大幅下降,且应力峰值区域向煤柱深部转移,破坏了煤体发生冲击地压的应力条件,从而防治煤体冲击地压的发生,取得了良好的卸压效果。     

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。     

“顶板-煤层”结构体多场应力控制防冲技术原理及优化设计

以典型的深部强冲击危险矿井为背景,通过对"顶板-煤层"结构体受力状态的分析,建立从区域应力协调到局部应力控制的以"顶板-煤层"结构体稳定性为基础,以应力控制为中心的多场应力控制防冲技术体系,通过数值模拟和理论分析对现场的区段煤柱留设宽度、巷道断面尺寸及布置方法、煤层卸压爆破及大钻孔卸压等区域应力协调和局部应力控制技术手段的相关参数进行优化设计。研究发现,对于强冲击危险工作面,区段煤柱留设宽度在3~4 m时对冲击地压防治有力;大断面沿顶巷道布置方式更有利于冲击地压的防治,但当断面尺寸增大到一定程度时其应力控制防冲效果趋于稳定。煤层卸压爆破应根据卸压位置的不同在爆孔深度、封孔长度等参数上进行动态调整,大钻孔卸压采用孔深30 m,孔径130 mm,孔间距1.2 m参数时,应力控制防冲效果最为明显。     

“顶板-煤层”结构体多场应力控制防冲技术原理及优化设计

以典型的深部强冲击危险矿井为背景,通过对"顶板-煤层"结构体受力状态的分析,建立从区域应力协调到局部应力控制的以"顶板-煤层"结构体稳定性为基础,以应力控制为中心的多场应力控制防冲技术体系,通过数值模拟和理论分析对现场的区段煤柱留设宽度、巷道断面尺寸及布置方法、煤层卸压爆破及大钻孔卸压等区域应力协调和局部应力控制技术手段的相关参数进行优化设计。研究发现,对于强冲击危险工作面,区段煤柱留设宽度在3⁴ m时对冲击地压防治有力;大断面沿顶巷道布置方式更有利于冲击地压的防治,但当断面尺寸增大到一定程度时其应力控制防冲效果趋于稳定。煤层卸压爆破应根据卸压位置的不同在爆孔深度、封孔长度等参数上进行动态调整,大钻孔卸压采用孔深30 m,孔径130 mm,孔间距1.2 m参数时,应力控制防冲效果最为明显。     

厚硬冲击煤层宽煤柱诱发冲击地压机理及防治

针对呼吉尔特矿区厚硬冲击煤层宽煤柱诱发冲击地压现象,通过现场实测和数值模拟,分析了宽煤柱垂直应力分布特征,通过理论分析,揭示了宽煤柱发生冲击的结构条件;基于冲击地压"三因素"机理,研究了宽煤柱诱发冲击地压机理:在侧向支承压力和工作面采动应力叠加影响下,具有冲击倾向性的宽煤柱应力高度集中,当其达到极限强度发生卸载时,由于煤柱体刚度与顶板岩层刚度相近,造成煤体运动速率很大,呈现冲击地压显现。在此基础上,提出了小煤柱护巷和断顶爆破等措施降低煤柱应力、采用大直径钻孔卸压和煤层注水等措施改变煤体刚度的防治策略,针对311103工作面提出了采取断顶爆破和大直径钻孔的组合防治方法,宽煤柱应力集中程度出现明显降低,防治效果较为显著。     

深部工作面冲击地压防治技术研究

针对千米采深的采煤工作面掘进及回采期间面临的巨大的防冲压力,通过严格实施大直径钻孔卸压、煤体爆破卸压、煤层注水等卸压解危措施,保证安全生产的同时,也积累了相关的防冲工程施工参数,对深部工作面采取针对性冲击地压防治措施具有指导意义。     

坚硬煤岩体“钻-切-压”一体化释能减冲技术研究

为解决葫芦素煤矿坚硬煤岩体的冲击地压问题,结合21103工作面冲击地压显现特征,详细分析了工作面冲击危险的全局影响因素与局部影响因素,得出了坚硬煤岩体的冲击地压发生机理。分析表明:坚硬煤层是21103工作面冲击启动的主要内部条件,坚硬顶板是21103工作面冲击启动的主要外部条件,通过降低煤岩体系统内弹性能、增大系统破坏时所消耗的能量的方式,可破坏系统内外的蓄能条件,达到释能减冲的目的。设计了坚硬顶板水力压裂、顶板深孔预裂爆破、顶板水力切缝与坚硬煤体大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破相结合的"钻-切-压"一体化释能减冲方案,采用水力压裂作为坚硬顶板的基础卸压措施,采用煤层大直径钻孔作为坚硬煤体的基础卸压措施,煤层卸压孔直径设为150 mm,钻孔间距设为1 m,采用煤体卸压爆破作为补充卸压措施,其实施原则包括:小孔径、高钻孔密度、小炸药线密度等。实践结果表明:该技术方案能够减弱强矿震的破坏力,有效减少冲击地压事故的发生,起到"释能减冲"的效果,具有一定的推广价值。     

冲击地压煤层巷帮卸压钻孔施工参数研究

结合巷道侧向支承压力的分布特点,理论分析煤层卸压钻孔的作用机制和塑性区发育特点,提出煤层卸压钻孔的"喇叭"状塑性区防冲机理并藉此确定了陕西某矿巷帮卸压钻孔的合理施工深度。基于莫尔强度理论,利用有限差分软件FLAC3D对比分析了具体地质条件下不同间距及不同布置方式的卸压钻孔对巷帮围岩冲击危险区域解危效果之间的差异,并通过现场试验论证了最优施工参数下的卸压钻孔对于防治冲击地压的效果。结果显示,按照研究结果确定的钻孔参数可使试验区域围岩的大能量震动事件大幅减少,大大降低试验区域的冲击危险性。     

煤层大直径钻孔和顶板预裂孔防冲机理研究及应用

为解决葫芦素煤矿临空巷道回采期间的冲击地压问题,采用理论分析方法,研究了煤层大直径钻孔和顶板预裂孔防冲机理。研究认为:巷道围岩极限平衡区可用弹黏体元件串联模拟,深部弹性区可用完全弹性体元件模拟;大直径卸压钻孔可以改变巷道围岩结构,实现弹性区内的完全弹性体元件向弹黏体元件的转变,为弹性应变能耗散提供了空间,使得集中应力向围岩深部转移,同时其在巷道周围形成的卸压保护带可以衰减动荷载应力波;顶板压裂孔可以原位改变顶板岩层的物理力学性质,降低顶板岩层的完整性和强度,耗散了动荷载应力波携带的能量,减小冲击地压危险。结合21103工作面回风巷实际,定性说明了动静荷载诱发冲击启动的机理,制定了煤层大直径钻孔和顶板压裂孔卸压技术方案,通过对比冲击地压前后微震能量事件,验证了技术方案防冲效果。     

大采深孤岛开采冲击地压防治实践

冲击地压是一种较为典型的矿山灾害动力现象,张双楼煤矿在深部严重冲击地压危险区进行采掘作业,通过实施掘进期间卸压、冲击危险区钻孔卸压、煤体、煤层爆破卸压等综合防冲措施,取得了较好的防冲效果,安全回收了开采深度超过1 000 m的7121综采工作面孤岛煤柱。     

"1"与"0"的遐思

安全是生命的屏护,安全是健康的保障,安全是财富的积累,安全是幸福的向往.     

亦谈"煤炭工业亟待调整"的"几项政策"

《中国煤炭》１９９９年第７期高守尧文“煤炭工业几项政策亟待调整”中提出了煤炭工业存在的几个主要问题及解决的政策建议,笔者深有同感。我国煤炭工业自从改革开放以来,充分调动了各方面的积极性,解决了持续多年的短缺问题,保证了国民经济的快速持续增长,功不可没;去冬以来又施行了关闭非法小矿２．５８万个、压产２．５亿ｔ的重大调整措施,估计今后煤炭生产将进一步好转。但应该看到非法开采问题解决后,“高文”中所反映的大小矿难以平等竞争、不同地域的大矿难以平等进入市场和增值税包括运费带来的不平等问题等依然存在,故必…     

“三个亮点”的“化学反应”

所谓“三个亮点”，即突出抓好质量标准化建设、企业文化建设和环境综合治理，并由此促进全厂两个文明建设的全面协调发展。2004年以来，枣矿集团一机厂认真贯彻集团公司部署，大力推进“三个亮点”工程，使企业管理、生产经营、职工思想观念和行为方式都发生了很大变化。     

创建资源节约型环境友好型企业的思考

本文从企业实际出发,全面阐述了创建资源节约型、环境友好型企业的意义、基本条件和工作要求.     

"馋"相

童年早已离我远去,童年的记忆也日渐模糊.但总有几朵浪花,不断跳出水面,撞击我尘封的记忆,让我久久不能忘怀.     

打"针"

过去,在医院打“疫苗”,是预防病毒感染。最近,安徽淮北石台矿却出了件稀罕事:凡是“三违”人员,一律进宣传部打“安全预防针”。瞧,这又来了几位。“唉!你看,人家又是上茶又是递烟的,搞的咱多不好意思。”“别说了!瞎嘟囔个啥?俺比你更惭愧!”为认真吸取以往事故教训,正确引导职工树立安全第一的观念,从2月份开始,石台矿党委在东办公楼会议室支起了“安全小灶”,开起了“安全诊所”。定期由矿领导及宣传部、安监处、社区服务中心、妇女协安会等相关职能部门的同志轮番“掌勺”“坐诊”,给“三违”人员烩制“安全大餐”,注射安全长效“疫苗…