唐口煤业煤岩层冲击倾向性试验研究

在采深1 000 m的条件下,随着地应力的增大,煤矿煤、岩层的冲击倾向性将会更加明显。在唐口煤业的生产实际条件下,通过试验对唐口煤业首采区冲击地压发生的可能性和可能危害程度进行了研究。试验表明,该煤岩层具有突然破坏并瞬间释放大量弹性变形能的能力,其中3上煤层具有强冲击倾向性,3上煤顶板具有弱冲击倾向性。     

唐口煤矿冲击地压主控因素分析及防护措施

为分析唐口煤矿冲击地压发生的主控因素,以唐口煤矿6304工作面为研究对象,对冲击地压发生集中静载与集中动载进行了分析。研究表明:唐口矿冲击地压发生的主控因素为大采深及构造运动造成的煤体内积聚的高应力和受回采影响产生的顶板运动。针对煤体内的集中动静载荷影响因素,提出采用煤层注水和钻孔卸压的方法进行处理。     

火成岩顶板对工作面冲击地压影响的理论分析

针对火成岩顶板诱发工作面冲击地压的问题,以新安煤矿八采区首采面为工程背景,采用顶板剪切梁模型,考虑煤层的塑性软化性质,分析了火成岩侵入对冲击地压的影响。结果表明:火成岩顶板厚度、剪切弹性模量和抗剪强度3个指标对诱发冲击地压具有重要影响。"煤层-火成岩顶板"变形系统既可能发生顶板断裂型冲击地压,也可能发生煤体压缩型冲击地压,计算得到了2种冲击地压的发生条件。定义了火成岩顶板过渡厚度、过渡剪切模量和过渡抗剪强度,分别给出了以这3项指标判定冲击地压是否发生及发生类型的判别方法。对于新安煤矿八采区首采面,火成岩顶板厚度小于过渡厚度,剪切弹性模量大于过渡剪切模量,抗剪强度大于过渡强度,所以该工作面火成岩顶板首先断裂,将发生顶板断裂型冲击地压。     

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。     

冲击地压的综合防治

国内外实践表明,解决冲击地压问题的根本途径在于综合防治。综合防治包括冲击危险鉴别和预测、治理措施以及治理效果检查三个主要部分。门头沟煤矿现开采的二、五、七槽煤均为有冲击地压危险的煤层。煤层厚度一般为0.7～3.5m。各煤层顶板均为坚硬的石英砂岩,平均厚度10～30m。采煤方法为单一走     

顶板突水对冲击地压的影响

在分析4煤层开采顶板突水水源的基础上, 揭示了矿山压力、冲击地压同顶板突水之间的关系, 探讨了煤层开采过程中顶板突水对促进冲击地压形成的影响作用机理; 基于物理流变学和断裂力学理论, 提出了砾岩粒间隙中的水流失导致砾岩粒界面附近多层次应力局部集中, 造成砾岩产生新的断裂, 形成多层次冲击地压, 促进顶板斑裂线扩展的机制, 阐明了冲击地压和顶板突水互为影响的因果关系, 从理论研究和现场监测2个方面得出了华丰煤矿4煤层开采深度大于520 m时容易形成冲击地压的结论.     

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。     

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。     

冲击地压矿井采区下山保护煤柱合理宽度研究

留设合理宽度的采区下山保护煤柱是防范采区下山发生冲击地压的关键。为探讨冲击地压矿井采区下山保护煤柱宽度的确定方法,以李楼煤矿采区下山保护煤柱合理的宽度确定为工程背景,运用矿压理论研究了工作面向采区下山推采过程中覆岩运动规律、支承压力演化特征、冲击地压类型及其发生机制,分析了现场工作面推采过程中的微震监测数据和应力动态监测数据,综合确定了李楼煤矿工作面采动影响范围,提出了以防范各类冲击地压为原则的采区下山保护煤柱宽度的综合确定方法,并进行了工程验证。结果表明:①随着工作面向采区下山推进,采区下山保护煤柱宽度逐渐减小,工作面超前支承压力与采区下山侧向支承压力及两翼工作面超前支承压力将发生叠加、集中,震动附加应力与采区下山侧向支承压力叠加程度逐渐增大;②采区下山可能发生静动载叠加型、应力叠加型和蠕变型等3类冲击地压;③工作面超前、滞后采动影响距离为235 m,侧向采动影响距离为105.5 m;④从防范采区下山动静载叠加型、应力叠加型和延后蠕变型冲击地压的角度,综合确定李楼煤矿采区下山一侧保护煤柱宽度应不小于235 m。回采后期现场监测结果与收尾情况初步验证了当前李楼煤矿采区下山一侧保护煤柱240 m的合理性。     

深部厚煤层综采工作面冲击地压防治技术

深部厚煤层破裂后的体积膨胀产生的"应力集中"易造成大范围的冲击。唐口煤矿5304工作面煤层厚、埋深近千米,其煤层及其顶板均具有冲击倾向性。从改变或消除引起冲击地压的主导因素角度出发,提出了冲击地压的4个治理原则:降低、转移、避开和抵消应力条件;提前释放能量;消除物质条件;控制诱发因素。采用区域解危减震措施与局部解危减震措施相结合的冲击地压防治技术,降低、改变或消除引起冲击地压的主导因素并进行了效果检验,有效保证了5304工作面的安全回采。     

煤层卸载爆破防治冲击地压的研究

<正> 冲击地压问题是矿山岩石力学中的难题之一,日益受到岩石力学界的重视。从我国32个冲击地压矿井的地质条件中不难看出,一个最为显著的特点,就是这些矿井的煤层顶板大多为坚硬砂岩或石英砂岩,厚度为10～40m。过去,人们采用煤层注水和顶板注水方法处理坚硬砂岩顶板,有效地防治了冲击地压的发生。但是,由于注水方法所需设备大,工艺复杂,受岩石胶结性质的影响,使用范围受到一定限制。煤层卸载爆破作为防治冲击地压的一种方法,是在煤层中     

深部急倾斜特厚煤层分层开采冲击地压防治技术

为了防治砚北煤矿1502采区急倾斜特厚煤层水平分段开采的冲击地压.对该矿冲击地压发生的影响因素及实测数据进行了分析研究,得出运输巷冲击地压的发生主要受上下分层工作面采掘交替影响,在上部回采工作面超前下部掘进工作面80～150 m时影响最为明显;回风巷除受采掘交替影响外,还受地质构造应力的影响,在煤层倾角突变处的前方10...     

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。     

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。     

冲击地压煤矿采区技术改造方案的技术经济分析

千秋煤矿二一采区四条下山均布置在煤层中,受两侧采空区悬露的大面积巨厚砾岩和采动影响,四条下山变形严重,存在较大冲击地压威胁,安全系数低。为了从根本上解决采区下山冲击地压问题,提高巷道稳定性,保障安全生产,对二一采区巷道布置进行了改造设计,并对改造方案进行了技术经济分析。     

鲍店煤矿保护层开采冲击诱因与防治体系

山东鲍店煤矿103_下06工作面顶板复杂且具有冲击危险,不利于工作面的正常生产。针对103_下06工作面的冲击问题,首先分析了自然因素和技术因素对冲击地压的影响,得出工作面顶板及3_上采空区覆岩再运动是103_下06工作面的冲击诱因。然后利用PFC模拟了上覆岩层运移对冲击地压具体的影响机制,模拟结果表明,3_上煤层与3_下煤层开采结束后,层间岩体被破坏程度较高,存储的大量弹性能得到释放;而3_上煤层上部17.21 m的中砂岩和11.45 m粉砂未实现垮落,3_上采空区岩层的再运动给下一步推进埋下了安全隐患。最后基于103_下06工作面冲击诱发机制,建立了对应的危险防治体系。     

深孔预裂爆破在巨厚砂岩直覆顶板工作面中的应用

淮南矿业集团张集煤矿西二采区A组煤为巨厚砂岩直覆顶板,1611A工作面为西三_1煤采区首采面,巨厚砂岩顶板平均厚度23.6m,工作面初采期间可能出现巨厚砂岩顶板大面积冒落可能造成瓦斯急速涌出和风暴影响,采用超前深孔预裂爆破技术能够大幅度减弱冲击矿压的发生概率,同时通过微震监测手段有效预测预报初次来压、老顶断裂、断层活化等各种微震事件,能够有效预防冲击地压灾害。     

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。     

对冲击地压采区巷道布置方式的探讨

本文以南阳煤矿夏塘井冲击地压急倾斜煤层226采区巷道布置为实例,阐述了该采区巷道布置现状的严重缺陷,并针对存在的严重缺陷,提出适当增大采区内区段垂高,采用工作面岩石上山布置方式.并较详尽地论述了此种巷道布置方式在技术上可行、在安全上可靠、在经济上合理,对冲击地压急倾斜煤层开采的防治,从采区巷道布置上起到积极主动作用.     

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。