煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别与综合预警模型研究

针对冲击矿压的有效监测预警难题,利用实验室声发射和采场微震监测手段,开展了煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别研究,提出了一种基于微震前兆指标体系的冲击矿压综合预警模型。以陕西彬长胡家河煤矿为例,首先通过现场取样开展了煤样单轴加载的声发射试验,识别选取了b值、缺震、A(b)值、断层总面积、活动度S和等效能级参数6个煤岩灾变破坏的前兆敏感指标;其次,结合401102工作面的历史冲击案例及其全过程的微震监测数据,采用统计学方法进行标准化计算确定各指标异常系数,并以此作为模型输入,发展了以混淆矩阵与高斯隶属判别函数联合的模糊综合评判模型作为智能融合运算的分级预警模型,实现了以客观数据驱动为主的指标权重自适应智能调整,以及以无、弱、中、强4个危险等级标识的概率及综合智能预警模式;最后,根据接续402103工作面回采过程中的两次冲击实例验证了综合预警模型的有效性,为现场冲击矿压的有效综合预警提供了一种思路和方法。     

KJ216顶板动态监测系统在大佛寺煤矿的应用

通过采用煤矿顶板动态监测系统对大佛寺矿综采放顶煤工作面,运顺、回顺顶板围岩活动情况实施全天候、全方位监测,极大地降低了矿压监测工作量,提高了监测的准确性、连续性和长期性。能及时、准确地撑握了回采过程中液压支架的工作状况,工作面顶板周期来压步距,两巷顶板围岩活动状态。在工作面回采过程种,未发生顶板事故,确保工作面快速推采。     

大佛寺煤矿大断面切眼复合支护技术研究

随着采煤机械化的不断提高,采煤技术已由原来的炮采过渡到综采、综采放顶煤技术,发展到了现在的厚煤层一次性采全高的大采高技术。但如何对大断面综采切眼进行合理有效地支护成了迫切需要解决的问题。就此问题,结合工作实际,进行初步探讨。     

高瓦斯易自燃厚煤层综放工作面回撤实践

大佛寺煤矿40106综放面回撤前期采用锚网索联合支护回撤通道;回撤期间,在消火通道内施工瓦斯抽放孔及灌注凝胶孔,制定灌注三相泡沫、黄泥浆、凝胶、架顶铺设风筒布、注氮、汽雾阻化等综合防灭火措施,采空区CO始终稳定在(20～40)×10-6之间,保证了综放面所有设备在10 d内顺利回撤,为高瓦斯易自燃综放面回撤工作积累了宝贵经验。     

复杂围岩环境下巷道变形破坏特征及支护技术

针对大佛寺煤矿胶带运输巷支护难题,采用工程地质调查、理论分析等手段,分析了复杂围岩环境下巷道的变形破坏特征,得出围岩特性、底板围岩遇水膨胀、采动影响、支护结构的不耦合是导致巷道大变形的主导因素。提出了"高强高预应力锚杆(索)+底角锚杆"支护技术控制巷道围岩稳定性。工程应用结果表明,该支护形式,可以有效控制巷道围岩的剧烈变形,大幅度提高巷道的安全性。     

综放工作面末采顶板支护技术

根据大佛寺煤矿几个工作面回撤经验总结,结合工作面末采工艺,系统论述综放工作面的回撤支护方案,试验取得成功,不仅为大佛寺矿实现工作面的快速回撤创造了良好的条件,也大幅度缓解了大佛寺矿综采面接替紧张的局面。     

特厚煤层综放工作面过斜交正断层冲击矿压防控技术

针对特厚煤层综放开采过斜交断层的冲击矿压防控难题,运用理论分析、数值模拟、微震监测等手段,研究了工作面从正断层下盘向上盘推进过程中的冲击机制,得出结论:距断层由180 m减少至80 m过程中,支承压力峰值不断增加,煤壁的垂直位移峰值不断增大,距断层40m处支承压力峰值取得最大值,20 m处支承压力峰值出现低值;工作面逐渐靠近正断层过程中存在2种冲击主控因素,即卸荷引起断层面附近高静载应力的释放和断层切割作用下剧烈覆岩运动的强动载作用,且前者主控期间的微震能量释放远远低于后者,距断层约130 m是两者转换的临界位置;依据微震日能量频次和钻屑法检验揭示了断层区域的强冲击危险性,并及时补充卸压方案,对高应力集中的断层面及三角断层煤柱进行爆破卸压,辅以加强支护,降低推进速度等措施,避免了冲击灾害的发生。     

综放工作面大断面皮带机头硐室一次成巷技术

大佛寺矿井40110综放工作面是坚硬厚煤层综放工作面,其皮带机头硐室断面较大,以往采用二次成巷方式,施工难度高,成本较高。为了确保掘进施工安全、支护强度、质量要求和设备安装,根据皮带机头硐室设备尺寸及安全间隙要求,采用一次成巷技术。文章介绍了一次成巷技术的支护设计及其施工方法和工艺,并对其支护效果进行分析,肯定了一次成巷技术的可行性和合理性。     

大佛寺煤矿综采面末采支护工艺技术

介绍了大佛寺煤矿根据首采的41104工作面,在末采期间支护工艺存在的问题进行研究分析,提出了适宜且更优的支护工艺。