黄陇侏罗纪煤田冲击地压地质特征与防治

陕西省现有12对冲击地压矿井主要集中在黄陇侏罗纪煤田深部开采区,介绍了黄陇侏罗纪煤田冲击地压矿井地质开采条件与显现特征,结合黄陇侏罗纪煤田彬长矿区、永陇矿区各矿井煤岩层冲击倾向性鉴定、矿井、采区、采掘工作面冲击危险性评价以及防治冲击地压方案研究成果,总结分析了黄陇侏罗纪煤田冲击地压地质特征,彬长矿区、永陇矿区冲击地压发生主导因素为褶曲构造与厚硬顶板岩层。开展了建设矿井低应力优化布置,生产矿井及建设矿井的采掘工作面动静载荷源分源调控技术推广,并提出了下一步防冲建议,为黄陇侏罗纪煤田深部开发提供实践指导。     

冲击地压煤矿井上下微震联合监测技术北大核心

冲击地压煤矿普遍应用井下微震监测系统进行监测预警,但在单一近水平煤层或近直立煤层水平分层开采时,普遍存在由于井下微震台网高差不足导致垂直定位精度不理想的问题,无法有效分析确定冲击致灾关键岩层。以鄂尔多斯矿区某近水平冲击地压煤层开采工作面为例,理论分析了微震定位误差的“垂直高差效应”,研究提出了井上下微震联合监测技术,通过在地面布置专用井上微震拾震器,形成井上下微震监测台网,并在近水平煤层冲击地压矿井应用实践。研究表明:当井下微震传感器布置台网处于近水平状态时,由于垂直最大空隙角过大,造成震源垂直定位误差较大,是微震垂直定位精度不足的主要原因;以ARAMIS M/E微震监测系统为基础,增加ARP专用井上微震拾震器以增大z坐标差距,形成井上下联合监测台网,有效提高了微震监测高度及垂直定位精度。井上下微震联合监测技术在门克庆煤矿应用,揭示了诱发矿震的岩层层位与高度,提升了矿井解决矿震频发的技术水平及采取措施的针对性;红庆河煤矿应用井上下微震联合监测技术,确定了冲击致灾主控岩层层位与高度,揭示了高位厚层顶板冲击致灾性。     

我国冲击地压矿井类型及防治方法研究

针对我国煤矿开采深度增加和采掘范围扩大,导致冲击地压灾害强度和频度明显增加的问题,总结分析了冲击地压发生的条件,认为只有同时满足内在条件、结构条件和应力条件时才会发生冲击地压。根据我国煤矿近年来冲击地压发生的条件和特点,将冲击地压矿井分为浅部冲击地压矿井、深部冲击地压矿井、构造冲击地压矿井、坚硬顶板冲击地压矿井和煤柱冲击地压矿井5类。在深入分析不同矿井引发冲击地压力源的基础上,提出浅部冲击地压矿井的主要防冲措施是按顺序开采及控制顶板压力;深部冲击地压矿井的主要防冲措施是开采保护层,按顺序开采以及控制开采强度;构造冲击地压矿井主要采用长钻孔卸压的方法防治掘进期间冲击地压;坚硬顶板冲击地压矿井主要通过控制空顶长度防治冲击地压;煤柱冲击地压矿井主要采取诱发卸压措施防治冲击地压。     

胡家河煤矿影响冲击地压的地质因素分析

冲击地压是影响煤矿安全生产的严重灾害之一,随着矿井开采深度的增加,危害性也越大,从矿井埋藏深度、煤层结构、煤的冲击倾向性、上覆岩层结构、地质构造五个方面对胡家河矿井地质构造特征进行了深入分析。     

特厚煤层综放工作面冲击地压防治实践

以彬长矿区孟村煤矿为背景,针对煤层上覆坚硬难垮顶板瞬间破断诱发冲击灾害的风险,创新应用井上下立体联合卸压技术。通过地面L型水平井分段压裂对高位关键层坚硬顶板实施压裂改性,以及井下顶板定向长钻孔水力压裂及深孔预裂爆破对中、低位关键层坚硬顶板进行等距破断弱化,破坏岩层的整体性并降低破断强度。结合煤层大孔径钻孔卸压,阻断静载荷积聚及动载荷传递通道,从源头上消除(减小)冲击危险,开辟了冲击地压科学防控的新途径。实践表明,实施立体联合卸压方法消除了工作面上覆坚硬顶板岩层难跨悬顶积聚载荷,微震频次显著下降且杜绝了1×10⁴J以上微震事件,为具有坚硬顶板破断诱发冲击地压风险的类似矿井提供了参考。     

深部矿井分源立体防冲击地压技术实践

以孟村煤矿401102工作面为例,通过综合分析得出401102工作面主要有煤层强冲击倾向性、埋藏深、推采过地质构造及煤层上方赋存多层硬厚砂岩等4个冲击地压主控因素,其中回采期间坚硬顶板破断产生的动载极易诱发冲击地压。通过对工作面动、静载分级防控,煤岩层立体防治,采取煤层爆破、大直径卸压、顶板爆破预裂、地面水平井分段压裂等措施,大幅度降低了工作面冲击危险性,对相似地质条件下深部冲击地压矿井防冲工作具有一定的借鉴意义。     

煤矿冲击地压发生机理与防治技术研究

<正>煤矿冲击地压的发生机理分析高家堡煤矿与胡家河煤矿同属彬长矿区,地质条件类似,煤层埋深分别为800 m和640 m,在一盘区开拓大巷掘进过程中,就发生了明显的动力现象。过大的深度会加大煤岩体的荷载,在开采的过程中巷道周围煤岩体要承受过大的压力,一旦压力超过岩体或煤体所能承载的弹性极限,很容易在瞬间发生能量释放,最终发生冲击地压。一般在达到一定开采深度后才开始发生冲击地压,此深度称为冲击地压临界深度。临界深度值随     

基于层间摩擦滑动的煤柱冲击地压实验研究

冲击地压是矿山动力灾害之一,随着煤矿开采深度的增加,导致冲击地压事故频发,造成大量人员和财产损失.为了防治煤矿冲击地压事故的发生,本文基于岩层之间的摩擦滑动过程,开展煤柱冲击地压实验,探究冲击地压发生机理.通过设计弱夹层组合体煤柱模型,利用数字散斑的相关方法对组合煤柱体单轴压缩过程进行观测分析,研究轴向荷载下组合体煤柱...     

煤柱高应力区掘进期间冲击地压防治与分析

三河尖煤矿是国内最为严重的冲击矿压矿井之一,矿井主采7、9煤,在开采过程中先后发生过32次冲击矿压,近年来通过冲击矿压的综合治理已取得显著成效。本文介绍了该矿在煤柱高应力区域下掘进期间冲击地压的防治与分析。     

泾河岸边的大型现代化矿井——记建设中的陕西彬长矿区胡家河煤矿

<正>陕西彬长矿区胡家河矿井及选煤厂项目是陕西省彬长矿区总体规划建设的大塑现代化矿井之一,是国家黄陇大型煤炭基地—彬长矿区规划的骨干矿井。胡家河矿井地处陕西黄陇侏罗纪煤田彬长矿区中部的亭口镇,行政区划隶属陕两省咸阳市长武县管辖,矿     

彬长矿区深部开采冲击地压防治技术与实践研究

随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大,浅部煤炭资源日益减少,国内外矿山相继进入深部资源开采状态。为保障深部矿井的安全生产,彬长矿区高家堡煤矿针对威胁煤炭开采过程的冲击地压展开探索研究,形成了适合本矿井的监测技术及治理方案,为彬长矿区深部开采冲击地压灾害的防治工作提供了宝贵的实践经验。     

强冲击矿压矿井综放开采覆岩破坏规律研究

针对当前综放开采条件下强冲击地压对导水裂缝带发育高度的影响不明确问题,以典型冲击地压显现矿井——胡家河煤矿为研究对象,采用简易水文观测(钻液漏失量、水位观测)、钻孔彩色电视窥视等实测手段,探测综放开采条件下顶板导水裂缝带发育高度,结合数值模拟方法,得出冲击地压显现矿井顶板覆岩破坏规律。对比研究区域内开采条件相似矿井的覆岩破坏规律,分析了冲击地压显现矿井与常规矿井顶板导水裂缝带发育高度的差异,可为强矿压显现矿井水害与矿压联合防治工程提供依据。     

冲击地压条件下特厚煤层区段煤柱合理宽度研究

根据极限平衡理论计算,结合数值模拟分析及冲击地压防治要求,并参照周边矿井实际生产经验,对陕西某矿井原设计区段煤柱宽度进行优化,优化后的区段煤柱宽度,兼顾了资源回采率,有利于回采巷道稳定性控制,同时可控制瓦斯溢出、残煤自燃、采空区水害及冲击地压等次生灾害发生,为相似条件区段煤柱留设提供了参考经验。     

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。     

冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采

冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采是一项重大的产业技术难题,系统分析了我国冲击地压矿井分布特征、开采现状及冲击地压发展趋势,深入剖析了冲击地压矿井面临的主要开采难题。从区域地应力监测反演、矿井开拓布局优化、煤柱尺寸优化、井上下联合卸压、置换充填开采、高层位离层注浆等方面,全面阐述了冲击地压矿井全生命周期防控技术发展现状。针对巷道冲击地压防治难题,研发了冲击地压巷道全巷协同智能自适应抗冲击支护技术与装备,利用吸能防冲液压支架实现了正常状态对巷道围岩进行强支护、冲击过程迅速让位吸能的效果,结合支架智能运移装置、支架监测预警系统及全巷协同自适应抗冲击支护智能设计方法,构建了冲击地压巷道智能化吸能支护防控体系。分析了采煤工作面智能开采系统防冲原理,提出通过对围岩采动应力、覆岩断裂结构等进行监测分析,基于三维地质模型、大数据算法等对冲击地压发生位置、概率进行预测预警,并通过智能开采系统对液压支架的支护姿态与支护力、采煤机割煤速度等进行智能联动控制,实现采煤工作面智能开采与冲击地压智能防治。从采场应力与覆岩结构智能监测、冲击地压灾害数据库构建、冲击地压灾害分类预测预警等方面,分析了冲击地压智能防...     

深井冲击地压回采巷道围岩变形破坏规律研究

为了掌握深埋坚硬特厚煤层冲击地压作用下的巷道围岩变形规律,为深部矿井深化冲击地压防治提供依据,采用理论分析、FLAC3D数值模拟及现场试验等综合手段,研究了胡家河煤矿回采期间受冲击地压影响的402102工作面回风巷围岩冲击变形破坏机制及破坏规律。研究结果表明：深部条件下回采扰动达到一定程度后,巷道围岩变形会急剧增长,距离工作面越近,变形变化趋势越大,顶板围岩受超前支护影响变形趋于平缓,最大围岩位移量达180mm|在距离工作面前方45～55m范围内,巷道围岩受采动影响剧烈,围岩变形明显,主要表现为顶板及煤柱侧围岩变形,且顶板围岩塑性区破坏深度达3m以上。     

深井冲击地压回采巷道围岩变形破坏规律研究

为了掌握深埋坚硬特厚煤层冲击地压作用下的巷道围岩变形规律,为深部矿井深化冲击地压防治提供依据,采用理论分析、FLAC3D数值模拟及现场试验等综合手段,研究了胡家河煤矿回采期间受冲击地压影响的402102工作面回风巷围岩冲击变形破坏机制及破坏规律。研究结果表明：深部条件下回采扰动达到一定程度后,巷道围岩变形会急剧增长,距离工作面越近,变形变化趋势越大,顶板围岩受超前支护影响变形趋于平缓,最大围岩位移量达180mm|在距离工作面前方45～55m范围内,巷道围岩受采动影响剧烈,围岩变形明显,主要表现为顶板及煤柱侧围岩变形,且顶板围岩塑性区破坏深度达3m以上。     

深部冲击地压煤层开采有新技术

山东新汶矿业集团华丰煤矿利用“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”,使深部冲击地压条件下的煤层得以安全开采。华丰煤矿采深已超过1000m,冲击地压成为影响矿井安全生产的主要因素之一,而“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”使冲击地压对矿井的生产影响降到最低。该技术采用国际先进的岩石破坏过程数值分析软件,对深部开采、放顶煤开采与冲击地压的关系进行数值研究利用。在支护方式上,采用在放顶煤浅处支设连续顺托梁的措施,有效控制了顶煤失稳现象,采场支承压力的影响范围明显增大、峰值应力明显降低,改变了煤体的应力状态,煤…     

深部冲击地压煤层开采新技术

山东新汶矿业集团华丰煤矿利用“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”,使深部冲击地压条件下的煤层得以安全开采。华丰煤矿采深已超过1 0 0 0 m,冲击地压成为影响矿井安全生产的主要因素之一,而“深部大倾角冲击地压煤层放顶煤开采技术”使冲击地压对矿井的生产影响降到最低。该技术采用国际先进的岩石破坏过程数值分析软件,对深部开采、放顶煤开采与冲击地压的关系进行数值研究利用。在支护方式上,采用在放顶煤浅处支设连续顺托梁的措施,有效控制了顶煤失稳现象,采场支承压力的影响范围明显增大、峰值应力明显降低,改变了煤体的应力状…     

深部双煤柱巷道冲击地压发生机制

针对红庆河煤矿深部双煤柱工作面临空巷道冲击地压显现强烈、破坏范围大、影响因素复杂的特征,采用地表观测、煤体应力监测、微震监测的方法,分析了影响静载荷的埋深、双宽煤柱留设和采动影响,以及影响动载的厚层顶板岩层结构和垮冒不充分的相邻采空区,研究了冲击地压发生的静载荷、动载荷演化过程,揭示了深部双煤柱巷道冲击地压发生机制。研究表明:深部双煤柱引起3-1103新辅运静载荷的组成包括基础载荷、采动应力及煤柱的侧向应力,叠加后的静载荷达到垂直应力的1.4～4.5倍,静载荷达到24.9～80.1 MPa,接近或超过煤体发生冲击地压的临界载荷;煤柱上方岩层结构向煤柱深部破坏失稳,释放弯曲下沉过程积聚的弹性能,引起煤柱的煤体应力升高,煤岩体的应力向深部转移,破坏位置距离3-1103工作面越来越近,从而诱发具有高应力集中的煤岩体失稳。