深部采区冲击地压防治技术和预测预报

通过防治冲出地压技术研究,采用冲击地压危险程度评价的方法,分析冲击地压的危险性,针对冲击地压的危险程度采用冲击地压综合治理措施和预测预报方法等技术,达到控制深部采区工作面冲击地压或把冲击地压损失降到最低点.     

张双楼煤矿冲击地压危险采区设计优化

根据徐矿集团《冲击地压危险采区设计与实施规范》,从采区下山巷道布置、煤层开采顺序、工作面面长、切眼布置、停采线、煤柱距离、接续顺序等7个方面,对张双楼煤矿-1000m东一下山冲击地压危险采区设计进行优化,并依据轨道、运输下山两个冲击地压危险巷道掘进情况对实施效果进行阶段性分析评价。     

微震监测系统在冲击地压监测中的应用

田陈煤矿北七采区受冲击地压威胁,采区内3下7110综放工作面不规则布置,冲击危险程度较高,为加强冲击地压监测,安装使用了ARAMIS M/E微震监测系统,通过监测数据总结冲击危险时间段与易发生位置,指导工作面安全生产。     

浅埋厚煤层冲击地压危险性评估及防冲设计

为了判定冲击地压的危险性,以鲍店煤矿为例,通过现场进行监测,对冲击地压进行了详细的危险性评估,并提出防冲措施及解危效果检验。受煤层的冲击倾向性、顶板存在厚层硬岩层等因素影响,鲍店煤矿采区采掘工作面冲击危险指数为0.52,冲击地压危险等级评定为C级中等冲击危险性;冲击地压危险区域主要集中在各工作面切眼、联巷交叉处、煤柱、停采线及超前支承压力等易形成应力集中的区域;大部分钻孔的钻屑量小于预紧值5L/m,冲击地压危险已基本解除,但仍有少数地带存在有冲击地压现象,应继续采用爆破卸压的方式,直至冲击地压危险完全解除为止。     

唐口煤矿冲击地压诱因危险性分析与区域防冲技术

冲击地压是深井厚煤层开采所面临的难题。以唐口煤矿630采区为例,分析可能诱发603采区冲击地压的各类因素并进行危险性评价,采取有针对性的区域防治措施。结果表明,630采区3上煤层及其顶板具有弱冲击倾向性,其煤层厚度变化诱发冲击地压危险的影响较大;能够对630采区产生冲击影响的岩层有2层,为10.83m中粒砂岩和8.47m中粒砂岩。从防冲角度讲,唐口煤矿合适的区段煤柱为4m。     

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。     

采区煤柱区岩层深孔爆破防冲实践

徐州矿务集团有限公司下属某矿-1 000 m西一采区煤柱区冲击危险大,通过对采区煤柱4个工作面停采区域进行坚硬顶板岩层深孔爆破,降低了采区煤柱区域冲击地压危险性,实现了安全生产。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

掘进面冲击地压实时无线监测预警技术

通过分析掘进面冲击地压危险区域分布特征,提出了以钻孔应力测量代替钻屑量作为掘进面冲击地压监测预警指标;对KJ615掘进面冲击地压实时监测预警系统进行了应用分析,结果表明系统能够实时监测掘进面围岩应力动态变化,实现冲击地压危险区及其危险程度实时连续监测预警;通过在矿山的现场应用试验,表明系统能够准确的预报冲击地压危险区及其危险程度,保障了高冲击地压危险掘进面的作业安全。     

兖州矿区深部开采冲击地压防治技术与实践

兖州矿区大部分矿井已进入深部开采,针对冲击地压危险越来越严重的问题,开展了一系列技术研究及防治实践。提出了按加载方式和应力来源的冲击地压分类方法,将兖州矿区发生的冲击地压划分为煤柱应力集中型、顶底板应力集中型、震动能量释放型,研究了各类冲击的发生机理;开发了冲击地压危险的区域预测、应用监测系统以及局部检测的冲击危险综合预测技术;采用了多种类型的爆破卸压及钻孔卸压为主的综合治理技术;建立了完善的组织管理制度,制定了冲击地压的防护措施,建立起系统有效的综合防治技术体系,保证兖州矿区深部采区的安全高效开采。     

孤岛巨厚砾岩层冲击地压预测预报及综合防治

义煤集团千秋煤矿2#煤层下部分层为具有强冲击倾向性煤层。由于采区开采顺序不合理,致使该矿21141工作面形成孤岛开采,又因工作面上覆巨厚砾岩,掘进过程中发生冲击地压的危险性增大。在分析冲击危险区域的基础上,进行有效预测预报并采取了冲击地压防治措施,为孤岛工作面掘进期间冲击地压的防治提供了科学依据。     

孤岛工作面冲击危险性预防技术研究

为避免开采深度较大时,回采中的孤岛工作面及巷道附近应力集中程度高,发生冲击地压的危险的情况,对2-228孤岛工作面煤岩物理力学性质特征进行分析,运用微震监测技术确定发生冲击地压的能量来源,划定存在冲击地压的危险区域和等级,并以此制定相应的预防措施,实现了矿井工作面的安全高效回采。这为该矿井其他采区及类似条件矿井的安全生产提供了参考。     

深部煤层冲击地压后瓦斯涌出现象浅析及其防治

在具有冲击地压倾向的矿井,深部煤层发生冲击地压后常伴有大量瓦斯涌出现象。在现场,为避免瓦斯灾害经常要进行瓦斯抽放,并尽可能的加大瓦斯抽放量,使煤层中大量瓦斯经解吸、渗流而排出,但与此同时却改变了煤体的力学性质,容易造成冲击地压的频度和强度均明显增加。因此,在具有冲击地压倾向的矿井在进行瓦斯抽放时要控制瓦斯抽放量,使瓦斯抽放后煤体中的瓦斯含量控制在临界值附近,可达到既降低瓦斯危险又避免冲击地压发生的目的。在有冲击地压危险倾向的采区可采取煤层注水措施,改善因瓦斯抽放造成的冲击地压危险,减少冲击地压发生后的瓦斯涌出量。     

冲击地压矿井密闭治理技术研究

冲击地压矿井的采空区及密闭管理为深井开采新问题。星村煤矿3煤自然发火期短、冲击倾向性强,三采区已回采工作面封闭后,密闭区内存在冲击地压、瓦斯、自然发火等危险因素,为消除密闭区空巷存在的隐患,通过密闭内空巷充填、密闭外加设全断面金属网,有效的避免了密闭内由于冲击地压造成密闭墙伤人事故,有效提高了密闭治理水平。     

煤矿冲击地压区域应力控制技术

为了从根本上降低可能诱发冲击地压的应力集中程度,有效遏制我国煤矿冲击地压事故的发生,在采用相似模拟和数值模拟研究应力对诱发煤矿冲击地压的影响基础上,提出了防治煤矿冲击地压的区域应力控制技术,介绍了这项技术中地应力测量、三维地质力学建模、三维地应力场反演和冲击地压区域防范四大步骤的实施方法,并在双鸭山矿区某冲击地压矿井开展了基于区域应力控制的冲击地压灾害防治实践。应用结果表明,在应用矿井实施区域应力控制的冲击地压防治,通过优化采区布置使应力降低了25.8%,通过模拟分析煤矿井下动态采掘过程中的应力分布状态,圈定了冲击危险区域,为后期冲击地压灾害防治奠定了很好的基础。     

特厚煤层综放工作面防冲煤柱宽度优化

为研究强冲击倾向性特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度,对华亭煤矿250102工作面频发的冲击地压现象进行分析,发现250102工作面20m区段煤柱内存在着极易诱发冲击地压的应力条件,具有典型的煤柱型冲击地压特征。采用数值模拟和理论计算的方法对2501采区工作面区段煤柱合理宽度进行模拟计算。研究表明：当煤柱宽度为5m时,应力集中系数最低,为1.14,冲击危险程度较低|当煤柱宽度为20m时,应力集中系数达到最高,为3.40,冲击危险程度达到最大|当煤柱宽度为25m以上时,应力曲线由单峰转化为双峰,煤柱由小煤柱的屈服阶段进入到大煤柱的承载阶段,冲击危险程度在不断降低|理论计算得出适合2501采区工作面区段煤柱宽度为5.64m,与数值模拟结果较为吻合。2501采区后续工作面均采用6m宽的区段煤柱,经实践验证,该宽度的区段煤柱对华亭煤矿冲击地压的防治效果较好。     

大空间结构区采区煤柱冲击地压机理与防控技术

为降低采区煤柱区域冲击动力显现频率和程度,提出深井采区煤柱存在刚性核体、冲击核体和柔性层,研究了煤柱中冲击核体特征和变化规律,揭示了深井采区煤柱冲击地压发生机理。构建了深井采区煤柱冲击地压防范、监测预警、治理防护的技术体系,进行了现场实践应用、效果检验,防控技术降低了煤柱区域动力显现频率和程度,有效地消除了深部采区煤柱区冲击地压的发生。     

特厚强冲击煤层下分层开采防冲击优化设计

华亭煤矿2501采区所采5#煤层为强冲击倾向性特厚煤层,上分层工作面采掘过程中,冲击地压显现异常剧烈,造成了惨重人员伤亡及经济损失。为了防范冲击地压,在采区布置掘进过程中进行合理的开拓布置和优化设计。在下分层首采面布置期间,从防冲角度对煤柱留设、工作面开采顺序、切眼布置、停采线设计、工作面布置及支护参数调整等方面进行优化设计,并确定下分层工作面回采期间合理推进速度,最大限度地消除和降低了开采技术条件等对冲击危险的影响作用。通过对下分层首采工作面掘进期间和对应上分层工作面掘进期间的冲击地压破坏情况进行对比,发现该控制方法对冲击地压有很好的控制效果,达到了预期的目标。     

基于多因素模式识别的急倾斜特厚煤层冲击地压危险性预测

为了预测急倾斜特厚煤层不同区域的冲击地压危险程度,以乌东煤矿南采区为研究对象,以地质动力区划方法为依托,分析了冲击地压的主要诱发因素。地质动力区划方法确定了断裂活动特征与井田构造形式,在分析了急倾斜特厚煤层原始应力的基础上,确定了乌东煤矿南采区冲击地压主要发生在高应力区和应力梯度区。在此基础上,提出了急倾斜特厚煤层冲击地压危险性的多因素模式识别预测方法,定量分析了乌东煤矿冲击地压各影响因素的权重,并建立了相应的概率预测模型,最终划分了乌东煤矿不同区域冲击地压危险性等级。应用综合指数法与多因素模式识别方法的预测结果进行了对比分析,结果表明多因素模式识别方法在急倾斜特厚煤层的冲击危险性预测中取得了较好的效果。     

宣东煤矿冲击地压危险性分析与防治措施

Ⅲ3煤层二采区是宣东煤矿的主采区,但是由于开采深度大、煤层赋存条件复杂、瓦斯含量高等原因,具有发生冲击地压的危险性。以Ⅲ3煤层二采区为例,从冲击地压的动力来源、释放介质、诱发因素三要素对发生冲击地压的危险性进行了分析,结果表明具有很高的冲击危险性。总结提出了冲击地压的防治三原则,在此基础上提出了有针对性的防治措施,并采用微震法和银屑法检验监测效果。生产实践表明,采取的措施对防治冲击地压的效果良好。