基于地震CT透射技术的工作面冲击危险性探测技术

利用地震CT技术在25110工作面前方242m范围内进行地质探测,采用相关软件进行数据分析,得出了地震波纵波波速反演图像,结合现场地质和开采等条件,对地震波纵波波速反演图像进行了合理的解释,划分出了6个异常区,并针对不同类型的异常区提出了相应的防治措施。

深部厚煤层断层煤柱型冲击矿压机制研究

针对断层区采掘时冲击矿压频频发生的严峻现状,运用理论分析、实验室试验、数值模拟以及工程实践等方法,研究断层区的冲击机制。主要研究内容及结论如下:(1)建立断层闭锁与解锁滑移的力学模型,理论推导得出上行解锁和下行解锁的判定公式,公式表明断层解锁与断层摩擦强度、断层倾角以及水平应力和垂直应力之比有关。(2)提出断层区断层煤柱型冲击矿压的概念,认为断层煤柱型冲击分为断层活化型冲击、煤柱破坏型冲击和耦合失稳型冲击,并阐释各自的冲击作用机制。(3)分析跃进矿25110工作面20次冲击震源分布规律、冲击影响因素和冲击作用机制,认为大部分冲击为断层滑移、老顶断裂和煤柱破坏诱发的断层煤柱型冲击。(4)从弱化断层滑移和减弱煤柱冲击破坏两方面提出针对25110工作面断层煤柱型冲击矿压的治理措施,现场实践表明,控制工作面推进速度可减少断层活化型冲击,提高巷道支护强度和爆破卸压、大直径钻孔卸压可有效降低冲击矿压灾害。

冲击危险性动态预测的震动波CT技术研究

针对煤矿冲击灾害日益频繁的现状,在应力与纵波波速的试验关系模型基础上,分析了采用纵波波速确定冲击危险的理论基础,建立了冲击危险性动态预测评价的震动波CT探测的技术,构建了震动波CT探测评价冲击危险性技术指标波速异常系数A n和波速梯度变化系数VG,并给出了各指标的判别准则,最后开展了现场应用。研究结果表明,对于同一性质的岩体,纵波波速反映了冲击矿压发生的强度条件、能量条件和动载诱冲条件;震动波CT探测技术能够对现场冲击危险性做出动态评价和预测,并能对卸压解危措施的实施和效果进行指导和检验。

基于损伤统计本构模型的煤层冲击倾向性研究

针对目前国内煤层冲击倾向性指标存在的问题,基于煤岩应变强度理论、煤岩微元强度服从Weibull随机统计分布的假设和连续介质损伤力学理论,采用单轴压缩下煤岩损伤统计本构模型,用最优化方法确定该模型的关键参数,同时分析了各参数的物理意义,进而给出了冲击能指数和弹性能指数的理论计算方法,并提出了最大损伤速率和反应动态破坏时间的动态损伤应变新指标。数值试验和现场试验结果表明:采用最优化方法确定该模型参数能更好地拟合煤岩应力-应变全过程曲线;修正后与新提出的冲击倾向性指标理论计算方法合理可行,物理意义明确,能很好地反映煤层的冲击倾向性,为深入研究煤层冲击倾向性的本质提供了一种新的思路。

防冲煤柱合理宽度的确定方法研究及应用

针对煤柱型冲击矿压的多发性与危害性,基于煤柱弹塑性模型,提出了2种防冲煤柱设计方法。从防治冲击矿压角度利用力学计算方法分别计算屈服煤柱及承载煤柱宽度,得出防冲煤柱合理宽度的理论计算方法。结合某矿实际工程地质情况,合理选择煤柱优化方案,对比煤柱宽度优化前后的矿震活动、冲击矿压显现情况,结果表明优化后的煤柱宽度可有效降低冲击危险性程度。研究成果为防冲煤柱合理宽度的确定提供了依据,具有一定的理论意义与实用价值。

微震监测系统监测精度与可靠性分析

介绍了波兰ARAMIS M/E微震监测系统在华丰煤矿冲击地压防治中的应用,通过矿震事件具体定位和定点放炮,分析了微震监测系统监测精度与可靠性。应用结果表明:该系统在三维空间定位精度高,平面定位误差小于20m,垂直定位误差小于15m,符合系统定位要求。系统能通过监测数据对采煤工作面冲击地压危险程度进行评估,评价出工作面每天的冲击地压危险程度,为矿井进行冲击地压预测预报提供科学依据。

一个新型多媒体系统开发软件的设计与实现

将多媒体系统视为由若干界面对象所组成 ,界面对象的输入是专业知识和控制信息 ,输出是显示信息 ,而界面对象按树形结构进行组织。利用该软件开发多媒体系统时 ,可将专业知识和多媒体技术分离 ,当多媒体系统运行时再将二者结合。

运载火箭控制系统漏电故障诊断问题求解

从系统的角度分析了运载火箭控制系统漏电故障诊断的特殊性 ,提出了故障也是系统要素之间的一种联系方式 ,通过建立部件、征兆、观测和故障等基本概念 ,用图中的节点代表部件 ,边代表部件之间的故障传播关系 ,把系统模型化为图。在此基础上 ,根据信息论的原理给出了诊断算法的设计原则(对分原则 )。通过分析实际操作的可行性和熵函数的特点 ,采用部件权值代替部件熵的方法 ,给出了基于图论模型的诊断问题求解方法。

运载火箭控制系统漏电诊断平台的设计与实现

论述了自行研制设计的可视化漏电故障传播关系图分析系统的功能及程序结构与设计原理。该系统由故障诊断模块和人机交互模块组成 ,可使运载火箭控制系统漏电故障传播关系图的生成与分析直观而简便 ,只需用鼠标在屏幕上绘制出传播关系图 ,就能自动识别并进行定性和定量分析。该方法不仅是故障传播关系图的新绘制方法 ,也是全新的故障树数据输入法 ,是故障树算法的拓展和补充。最后给出了一个实例 。

煤矿巷道顶板事故原因分析及防治措施

本文通过研究讨论不同类型巷道顶板事故的原因分析,有针对性地提出了减少巷道顶板事故的防治措施。

“四位一体”防突措施在超化矿的应用

主要介绍了超化煤矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井之后,通过在煤巷掘进工作面采取“四位一体”综合防突措施,实施瓦斯综合治理,保证了矿井的安全生产和正常接替。

永城矿区树脂锚杆快速施工实践

介绍永城矿区树脂锚杆支护的钻孔、树脂药卷搅拌、安装等关键工序的施工工艺和快速施工技巧、方法,既能够确保树脂锚杆支护施工质量,又实现了高效快速掘进,具有一定的借鉴价值。

巨厚砾岩与逆冲断层控制型特厚煤层冲击地压机理分析

以某典型冲击地压事故为背景,通过理论研究和现场勘查,研究了巨厚砾岩与逆冲断层控制下特厚煤层工作面冲击地压致灾机理和防治方法。通过对地层结构与开采形成覆岩空间结构的研究,建立了侧向静态支承压力估算模型,得到了21221工作面上覆岩层空间结构与应力分布规律;估算了巨厚砾岩传递应力、自重应力与F16逆冲断层及相变带构造应力的叠加总应力,该应力超过了该矿的临界冲击应力;特厚煤层在叠加应力作用下发生塑性滑移,逐渐形成滑移线场,并产生塑性膨胀,导致巷道围岩应力增加,在外部扰动应力作用下,煤体发生瞬间大范围滑移是发生冲击地压的主要原因。针对这类冲击地压的致灾机理,通过合理设计巷道平面位置以避开传递应力峰值区域、采用半煤岩巷道以减小滑移线场范围和合理设计煤层大直径卸压孔参数以改变煤体滑移方向等措施,有效治理了该类冲击地压。

矿震震动波速度层析成像评估冲击危险的验证

矿震震动波速度层析成像,作为一种新的地球物理方法在冲击矿压危险评估领域具有广阔的应用前景,但截至目前,采用该技术评估冲击危险的现场应用研究还比较少,尤其是与传统监测手段的对比验证研究,还未见有相关文献报道.本文将层析成像技术和微震实时监测相结合,对河南义马跃进煤矿25110工作面回采过程中的P波速度进行了反演,并对比分析了该技术与传统监测手段之间的对应关系.研究结果表明,强矿震主要发生在高波速区或高波速变化梯度区;波速与数值模拟结果、钻屑量、钻孔应力值以及电磁辐射值之间存在正相关关系,且对应一致性较好,进而验证了矿震震动波速度层析成像技术评估冲击危险的可行性,同时也为进一步研究波速与应力或冲击危险的直接及定量关系提供参考.

断层作用下深部开采诱发冲击地压相似试验研究

以典型断层型冲击地压矿井为例,采用相似材料模拟试验方法,基于覆岩空间结构失稳与断层活化耦合致灾原理,分析了巨型逆冲断层下盘煤层开采采场覆岩运动过程、工作面倾向支承压力及断层面的应力变化规律,研究了巨型逆冲断层影响下巨厚坚硬顶板易冲击煤层冲击地压显现特征。试验结果表明:煤层开采诱发巨型逆冲断层冲击灾变过程分为3阶段:第1阶段,受煤层采动影响,上覆岩层发生空间运动,煤体中形成明显高应力集中区;第2阶段,覆岩多层空间结构演化诱发断层活化,断层活化导致空间结构外部岩体回转,给空间结构施加外部载荷,造成空间结构失稳加剧,煤岩体的应力激增,影响范围扩大;第3阶段,断层滑移释放能量,提供动载荷。根据应力监测数据变化规律,划分了逆冲断层的明显影响区域,研究结果为断层影响下煤层开采的防冲策略与设计提供可靠依据。

深部冲击危险矿井多参量预测预报及解危技术研究

针对深部冲击地压发生机理的复杂性及日趋严重性,对几种常用冲击地压预测手段的机理及适用条件进行分析,提出建立冲击地压多参量预测预报理论并成功应用于义马千秋煤矿的冲击地压预报,并对今后深部冲击地压的预测预报及防治提出了几点建议。

组合煤岩结构体冲击倾向演化数值模拟

针对单纯以煤层或顶板岩层进行煤层冲击倾向性判定存在"低估"问题,采用RFPA2D模拟软件开展不同高度比和不同顶板强度、厚度、均质性及接触面角度下组合煤岩结构体的冲击倾向性数值试验.研究结果表明:组合煤岩结构体冲击倾向性高于纯煤层或岩层测定结果,更接近实际.随着顶板强度、厚度、均质性的增加,组合煤岩结构体冲击倾向性增强,随接触面角度的增大,其单轴抗压强度降低,峰后塑性变形阶段越来越明显.在接触面角度一定的情况下,随着顶板岩体强度的增加,组合煤岩结构体冲击破坏声发射累计释放能量减弱.

冲击矿压的微震预测预报技术及工程应用

介绍了微震监测系统的基本原理和监测技术,并与传统的钻探法、近距离监测手段作了对比,指出了微震监测技术具有静态、实时和大范围监测的技术优势。对微震监测的监测结果作综合统计分析,参考矿井冲击矿压的历史统计资料,是冲击矿压冲击倾向性的基本技术手段;工程实践表明,用综合指标预测冲击矿压是可行、可靠的。随着各矿井采深的加大,微震监测技术将成为深部开采地质灾害预测预报的重要监测手段。