厚煤层巷道冲击矿压的强矿震诱发机制与防治

针对厚煤层大巷强矿震诱冲实例,通过建立底板梁动静载力学模型,结合数值模拟及微震监测等进行研究,得出结论:动载主导型底板冲击分为拉应力破坏和挠曲变形破坏,其中震动加速度引起的惯性力q惯的大小决定底板梁是否破坏及其破坏类型;对于同一底板深度的质点,距震源水平距离越近,q惯越大,底板梁越容易冲击破坏,距震源水平距离相同的质点,深度越小,q惯越大。模拟结果对比证实了理论分析的科学性,并指导制订了卸压解危措施,取得了良好的防治效果。     

深井开采冲击矿压研究

该文系统分析了煤矿深井开采矿压控制的几个关键问题，简述了深井矿压特征，防治对策的研究进展。最后指出该领域里令人关注的力学问题。     

急倾斜特厚煤层工作面非对称冲击矿压机理

针对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面冲击矿压灾害,以窑街三矿为工程背景,采用离散元数值模拟(UDEC),研究了急倾斜特厚煤层水平分段开采顶板破断及结构演化规律,再现了矿震作用下工作面非对称冲击矿压孕育和发生过程;理论分析了工作面底煤应力非对称分布特征;基于动静载叠加原理揭示了工作面非对称冲击矿压发生机理;最后提出了防治对策。研究结果表明：急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面在顶底板非对称错峰支承压力作用下,煤体受载特征沿倾向呈现分区差异性：顶板侧挤压、中部剪切、底板侧拉-剪。工作面底煤中形成浅部汤匙状卸压区和深部非对称应力集中区,顶板侧煤体垂直应力峰值和剪切应力峰值均为底板侧的5倍。进入深部开采后,工作面悬顶长度增大,同时采空区内关键岩块发生回转、滑移和倾倒的可能性增加,导致矿震强度增大。当动载应力与工作面底煤应力集中区中的静载应力叠加大于“煤体+液压支架”系统的极限应力时,发生急倾斜特厚煤层水平分段综放开采工作面非对称冲击矿压。研究结果与现场实测相吻合。     

近直立特厚煤层组中间岩板诱发冲击矿压机理及其防治

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。     

深部开采冲击矿压防治研究

煤岩动力灾害—冲击矿压是矿井深部开采的重大安全问题。我国煤矿开采已进入深部,而且以每年8—12m的速度递增。煤炭储量埋藏深度在1000m的占总储量的53％以上,必须解决矿井深部开采的重大问题。冲击矿压动力灾害主要从机理研究、危险性评价与预测预报和治理等三个方面进行,而且要加大研究力度,为深部资源开发中的重大灾害事故的发生提供科学的预测预报手段和防治技术。     

浅谈冲击矿压的防治

介绍了冲击矿压发生的机理、预测冲击矿压的方法,给出了防治冲击矿压的措施。     

巨厚煤层冲击地压的机理及预防措施

以义马千秋矿冲击地压倾向性鉴定结果为依据，探讨了缓倾斜巨厚煤层的冲击地压的影响因素及特点，针对性地提出开采技术、煤体注水、卸载爆破等巨厚煤层冲击地压综合防治措施。指出冲击地压特性是由煤的物理特性、矿井开采深度、开采方法等多因素决定，矿井应当根据本矿的具体情况，采取切实可行的措施。     

急倾斜特厚煤层水平分段综放开采冲击矿压机理

我国急倾斜特厚煤层开采冲击矿压越发凸显,且灾害显现特殊。为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压机理,建立覆岩力学模型,分析了覆岩运动、能量释放、煤层应力分布等规律;采用工作面液压支架工作阻力监测数据,分析了工作面支架工作阻力与动载系数分布规律;利用微震监测得到的矿震空间分布,分析了岩层运动和能量释放规律。研究结果表明:急倾斜特厚煤层水平分段开采,顶板倾向破断步距与煤层倾角呈非线性正相关关系,当煤层倾角大于60°时,破断步距出现陡增;覆岩下位坚硬岩层破断后在倾向上可暂时形成平衡结构,随着下位分段开采和放煤,平衡结构可发生破断旋转、断块跌落、结构挤压俯冲等3种类型的失稳冲击过程,对工作面形成动态冲击;在顶底板夹持作用下,工作面煤体靠近顶底板侧将形成非对称倾向支承压力分布,靠近顶板侧为封闭夹持状态,应力集中程度高,靠近底板侧为开放夹持状态,煤体易破坏卸压而处于塑性状态,在非对称支承压力作用下,工作面中部至顶板侧底煤受强烈剪切应力作用,且处于底板弹塑性交界区,易于失稳冲击;急倾斜特厚煤层水平分段综放开采,覆岩破断步距大,顶板破断和失稳冲击的瞬间释放能量强,扰动底煤高应力区诱发冲击矿压显现,...     

深部开采冲击矿压矿井大断面巷道支护的探索

对跃进煤矿锚网索支护与锚网索+"O"型棚复合支护效果进行对比及矿压监测数据分析,找到了适合深部开采冲击矿压矿井的巷道支护形式,提高了巷道抗冲击强度,缓解了底板型冲击矿压对巷道的破坏,在跃进煤矿23130工作面下巷应用后取得了显著的经济效益和社会效益。     

深井坚硬顶板冲击矿压防治研究

冲击矿压是矿井深部开采面临的重大问题.介绍了冲击矿压动力灾害的成因机理、危险性评价与预测预报和治理等内容.     

深孔预裂爆破在高瓦斯特厚煤层回采中的应用

针对高瓦斯低透气性特厚煤层回采期间瓦斯涌出量大,抽放率不高的问题,采用深孔预裂爆破强化预抽瓦斯措施,研究了钻孔工艺参数对低透气性特厚煤层的影响.试验结果表明,利用专门的爆破巷道,向煤体打扇形钻孔,装药爆破,在爆压作用下产生破裂和松动,使钻孔周围的煤体沿径向由内向外形成破碎圈、松动圈和裂隙圈,增大煤层的透气性系数,从而提高低透气性特厚煤层的瓦斯预抽率.通过对铜川矿务局下石节煤矿215综放工作面采取深孔预裂爆破强化预抽措施,使工作面瓦斯抽放率提高了10%以上,降低了回采工作面生产期间的安全隐患,为以后的瓦斯治理工作提供了参考.     

塔山矿复杂特厚煤层综放首采面矿压规律

为了保证塔山矿复杂特厚煤层综放工作面安全开采,在塔山矿首采面大量现场实测及矿压控制实践的基础上,采用压力在线监测、微地震监测、工业电视钻孔监控煤岩运移规律等手段,研究了特厚松软煤层条件下综放开采的矿压规律,并对该矿首采工作面顶板实施了有效地控制.     

塔山矿特厚煤层综放开采的实践及展望

塔山矿特厚煤层综放开采实践已完成5个工作面,通过在实践中不断摸索,基本解决了松软破碎大断面煤层巷道支护、端面破碎顶煤控制、工作面压架防治、支架适应性等几大难题.开采实践表明,塔山矿在特厚煤层采用综放开采技术是成功的.对塔山矿特厚煤层综放开采的未来发展进行了展望.     

急倾斜厚（特厚）煤层伪斜上山保护煤柱回收可行性

论证了急倾斜厚（特厚）煤层伪斜上山保护煤柱回收的可行性。     

特厚煤层高应力区全煤巷道矿压显现规律研究

矿压观测是巷道支护中的一项重要内容,但是在特厚煤层高应力区全煤巷道进行矿压观测还不多。论文通过对复杂条件下全煤巷道进行详细的矿压观测,揭示了全煤巷道矿压显现规律。     

西山矿区厚煤层采全高的巷道布置研究

为提高煤炭资源采出率与综合解决厚煤层全高开采的技术难题，改变西山矿区分层开采的现状，提出了适用于西山矿区厚煤层全高开采的合理巷道布置形式，阐明了其合理性和可行性。     

深部巨厚砾岩层下高应力煤柱冲击地压防治技术

为解决深部巨厚砾岩层下高应力煤柱附近工作面冲击地压防治问题,以华丰煤矿2410工作面和2409工作面遗留煤柱为研究对象,从采掘布置、原岩应力和采动应力等方面分析其对诱发冲击地压的影响。结果表明:2410工作面过2409煤柱期间冲击危险性较高,局部具有高冲击危险性,该条件下的冲击地压主因以遗留煤柱或区段煤柱周围形成的高应力冲击地压为主,同时伴随着煤柱失稳或采动引发巨厚砾岩层运动产生矿震诱发冲击地压。据此提出在掘进期间采用煤层大直径钻孔卸压为主的边卸压边掘进的防冲措施和工作面回采期间煤柱多轮大幅度卸压的防冲措施,与此同时采用煤粉监测、微震监测等方法进行冲击地压综合监测,从而降低了冲击地压危险性。     

特厚煤层分层综放开采断层-离层耦合溃水机理

为了研究在复杂条件下断层-离层耦合溃水的机理及制定相应的防治水措施,在分析了老虎台井田地质、水文地质和开采条件的基础上,结合水害事故,采用数值模拟和相似材料模拟两种方法,对特厚煤层分层综放开采工作面“两带”发育高度、断层和离层空间形成特征进行了定量化研究,工作面回采后的冒采比和裂采比分别为4.98~5.42和7.10~7.30;断层空间形态和大小主要受到断层落差和与工作面距离影响;离层空间主要形成于不同岩性接触面附近。基于工作面顶板断层和离层空间形成、充水和溃水过程分析,揭示了断层-离层耦合溃水机理:上分层工作面回采导致覆岩中产生断层和离层空间,在接受含水层的持续补给后形成断层和离层水体,下分层工作面回采产生的垮落带波及至水体后发生溃水事故,与以往断层水害和离层水害相比,具有以下特点:断层和离层同时作为水害事故的充水水源和导水通道;垮落带是导致水害发生的主要因素;水害的孕育和发生分别在不同的工作面。针对水害特点提出了相应的防治水方案,首先对研究区进行水害威胁程度分区,受水害威胁轻及较轻区域的煤炭资源可以正常回采,受水害威胁较重及重区域的煤炭资源必须采取以下措施方可回采:注浆充填已形成的断层和离层空间,疏放已形成的断层和离层水体,减少工作面回采对覆岩中断层和离层水体的扰动。根据典型工作面的安全回采,初步验证了溃水机理的正确性和防治水方案的可靠性,下一步将根据井上、下工程验证,补充和完善防治水措施。     

厚煤层小阶段水力采煤瓦斯治理

介绍了峻德矿矿水采区的概况及瓦斯分布情况,并详细阐述了厚煤层小阶段水力采煤的治理措施;收到了良好的效果。     

高韧性易自燃难冒特厚煤层综放开采技术研究

灵武矿区二号煤层属高韧性易自燃难冒特厚煤层,通过对该特厚煤层物理力学特性和自然发火特点分析,采用顶煤深孔爆破弱化技术、综合防灭火技术在磁窑堡二矿高韧性、易自燃、难冒、特厚煤层条件下成功地进行了综采放顶煤开采,取得了预期效果。