潞宁煤矿大采高工作面冲击地压显现机理及防治

为避免潞宁煤矿22116工作面发生强烈的冲击地压现象,运用理论分析计算、微震监测等综合手段,分析工作面冲击地压主要诱因,判定工作面属于“顶板—煤柱复合型”冲击,对工作面各区域冲击危险性进行详细划分,设计采用大直径钻孔作为冲击静载力源防范解危措施,采用预裂爆破切顶作为冲击动载力源防范解危措施,实现了工作面的安全高效生产。

矿山井巷和采场冲击地压危险性的弹性能判据

探讨了处于弹塑性变形状态下井巷和采场围岩体弹性比能的计算方法,提出了用有限元法分析计算处于弹塑性变形状态受力煤岩体的弹性比能分布的理论与方法,以及产生冲击地压的弹性能判据.针对鲁村煤矿2217区段运输平巷的具体条件,进行了有限元计算分析,结果发现,巷道围岩中的弹性能主要储存于两帮煤壁中,煤壁中部煤体的弹性比能超过了产生动力破坏所需最小比能,顶、底板中储存的弹性能较少.计算表明,该巷道围岩不满足产生冲击地压的条件,与现场实际情况相吻合.

薄煤层作为保护层开采的卸压机理

参考七台河新兴煤矿地质条件,运用理论分析和数值模拟方法,对薄煤层作为保护层开采时,其围岩应力变化和被保护层的应力分布特征、卸压范围等进行分析。研究结果表明,随着上保护层开采范围的增大,采空区下的煤岩应力急剧下降,被保护层达到安全开采的区域范围也不断增加,卸压效果相当显著。

孤岛工作面坚硬顶板破断的能量特征研究

根据坚硬顶板孤岛工作面的特点,选取四面采空的孤岛工作面为研究对象,建立了孤岛工作面的坚硬顶板力学模型,将坚硬顶板视为弹性薄板,利用瑞利-里兹法进行了分析计算,研究了四面采空孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量特征,推导得出了孤岛工作面坚硬顶板的弯曲应变能简化公式,并利用典型冲击地压案例进行了验证分析,揭示了冲击地压发生的能量原因。研究表明:孤岛工作面坚硬顶板初次破断前的弯曲应变能在顶板见方时最大,且与采空区悬顶面积的三次方成正比;坚硬顶板初次破断后的弯曲应变能最大值出现在煤壁处,且与采空区悬顶长度的五次方成正比;经案例解算,孤岛工作面坚硬顶板初次破断前后的能量释放率达95.4%,具有强烈的冲击危险性,孤岛工作面冲击地压所释放的能量主要来自于悬空坚硬顶板破断的弹性能,采取及时有效的断顶卸压措施对于坚硬顶板孤岛工作面的冲击地压防治具有重要作用。

北京大台井深部岩巷岩爆发生条件及影响因素

大台井岩爆类型为巷道围岩表部岩石破碎爆裂弹射的混合应力型。随采深增加,岩爆的烈度等级加大。岩爆的发生存在一个临界深度。影响岩爆的因素极为复杂。主要有地应力、岩石的结构与性质、开挖(开采)的深度、硐室开挖的形状及尺寸、地质构造与地形地貌、人工爆破等。岩石质地坚硬,结构完整是影响大台井岩爆的基本因素。埋深较大,造成铅垂地应力较高。煤层急倾斜,地质构造特殊,水平地应力较高。构造应力参与是其重要因素。

冲击式采煤破煤机理的研究

看重分析了长壁采煤工作面煤壁应力特点和冲击劈裂式采煤的相互作用关系，提出了冲击破煤的作业方式。在煤矿生产现场工业性试验的基础上，确定了冲击式采煤的工艺参数，发现了冲击式采煤的关键问题，为研制和改进冲击式采煤机提供了理论依据。

采场飓风冲击灾害分析

针对矿山开采过程中突然性的、大规模的、顶板垮落所引起的飓风对煤壁、巷道及采场工作人员的冲击灾害问题,采用理论分析及工程实践方法,用能量守衡观点和气体动力学理论,推出了飓风冲击周围煤壁及巷道时的冲击载荷及总压力,建立了飓风对煤壁及巷道的冲击破坏的评价体系。为预防矿山顶板大规模垮落所引起的飓风冲击灾害及采场工作人员抗灾能力的提高提供了理论依据。工程实际证明,在防灾工程设计中将顶板大规模垮落及伴随的飓风冲击作为关联的灾害系统分析,防灾效果更好。

蔚州煤田中-下侏罗统下组煤底板带压开采可行性研究

以蔚州煤田单侯矿为例,分析下奥陶统富水特征和下组煤底板带压规律,研究下奥陶统顶部隔水关键层存在条件和厚度,计算下组底板采动破坏带深度和有效隔水层厚度,预测下组煤底板下奥陶统突水危险性,评价下组煤带压开采可行性。研究表明:蔚州煤田单侯矿下奥陶统顶部存在约25m厚隔水关键层,隔水关键层使大面积受水压威胁下组煤得以解放。

冲击地压的一维层裂模型

提出了煤层冲击地区的一维模型。该模型把煤体破坏分为两个阶段：层裂和失稳，并用支承压力分布特征描述煤体的失稳破坏。该模型描述了重力场条件下的冲击煤层失稳机制。

华丰煤矿煤柱冲击地压发生规律及防治

煤矿冲击地压是世界采煤国家面临的共同难题，介绍了华丰煤矿煤岩体的地质条件和历年冲击地压的发生情况，描述了华丰煤矿发生的几次煤柱冲击地压的过程，分析了冲击原因和冲击特征，提出了在巷道掘进期间和工作面回采期间防治煤柱冲击地压的措施，并在现场应用中取得了较好的效果。

深孔卸压爆破控制冲击地压的机理及应用

随着煤矿开采深度的增加,冲击地压危险越来越大,已成为严重威胁矿井安全生产的主要灾害。深入分析了深孔卸压爆破影响区域及其控制冲击矿压的机理,介绍了爆破卸压工艺,并对深孔卸压爆破效果进行了分析。实践证明,深孔卸压爆破可有效地减缓煤岩体应力集中,控制冲击地压的发生,实现煤矿安全生产。

浅谈新汶矿区冲击地压防治综合技术

通过对新汶矿区几个典型冲击地压事故进行简单分析,介绍了新汶矿区针对矿井深部开采面临的冲击地压危害所采取的实用防治技术。

查庄煤矿31213工作面全煤巷道松动圈测试研究

应用非金属超声检测技术对孤岛工作面沿空开采巷道进行松动圈厚度测试,采集了详实的数据,总结出了松动圈厚度的变化规律,为优化支护参数提供了依据。

孤岛工作面冲击地压智能化防治应用研究

近年来,煤炭开采行业多次发生煤矿孤岛工作面冲击地压事故。随着煤矿开采行业的发展,煤矿开采条件越来越复杂,更多先进的技术和设备被应用到煤矿开采中。本文主要对煤矿智能化建设进行分析,介绍了智能化设备在冲击地压工作面开采中的应用前景。

浅析鹤岗矿区富力煤矿冲击地压的成因及防治

通过对鹤岗矿务局富力煤矿的冲击地压发生机理及频繁发生的影响因素进行分析 ,提出防治措施 。

采掘诱发地震的成因及对策

根据煤或岩体的赋存特征及采动后的受力特点，将采矿及掘进等工程进行过程中诱发的地震灾害分为三类，即完整煤岩体受压应力作用的失稳、顶底板受拉应力型地震及断层走滑受剪型诱发地震。文章在分别分析其成因的基础上，研究了采矿诱发三种类型地震的发生条件，提出了防治发生诱发地震的对策。

冲击地压工作面爆破卸压效果的数值模拟

随着煤矿开采深度增加,综放开采回采巷道易发生冲击地压危害。研究综放工作面回采巷道冲击地压发生机理,结合工程实例,运用FLAC3D软件模拟综放面回采。分析了采用卸压措施前后煤层顶底板及两帮煤体移动变化规律、深部煤岩体受载及变形破坏规律、煤层应力变化及转移规律。研究结果对防治冲击地压有一定参考价值。

注水煤体应力能V-f转化与释放机理研究

文章分析了在煤层注水湿润后煤体弹性能的转化与消耗过程,给出在湿润状态下能量由体变弹性能向形变弹性能转化进而自耗释放的理论模型。指出在坚硬干燥煤体中,注水后在水压力和毛细力的切割作用下,裂隙大量扩展,丰富了自由裂隙,产生更多的裂隙启发(裂隙切口),使原来近似的刚性煤体变成由裂隙分割的块体组成的组合体或半组合体。裂隙中水的粘滞作用及水分子吸附力使块体间粘性结合、刚度降低、形变增大。煤体形变弹性能自身消耗释放的形式有3种:产生剪应力导致自由裂隙间错动摩擦;强度降低,使裂隙启发被劈裂成自由裂隙;湿润煤体蠕变性增强,产生整体性移动作功。初步给出能量消耗的量化表达式。通过这一理论,能建立煤层注水湿润度与冲击地压灾害发生的更直接的关系,使进一步量化该关系成为可能。从更深层次解释煤层注水防治冲击地压的机理。

深部残采区域下冲击危险易突出煤层开采的相似模拟试验

针对深部残采区域下伏煤层工作面的安全开采问题,采用相似模拟试验的方法,通过监测残采区域形成过程中及稳定后下伏煤层应力变化情况,分析应力变化规律,根据应力卸压准则确定了残采区域的走向和倾向的卸压角及保护范围。试验结果表明,残采区域下伏煤层工作面开采过程中上覆岩层运动经历了"正常—剧烈—缓和—剧烈—正常"5个阶段和2次瞬时大面积整体失稳,工作面进风巷位于高应力集中区域内;在工作面走向方向上存在2处危险区域,结合应力观测数据划定了2处危险区域的范围。该研究工作为制定残采区域下伏煤层工作面防冲、防突安全措施提供了可靠的基础数据。

周期来压对顶煤破坏放出的作用

分析了陕西省6个滑移支架放顶煤工作面周期来压对顶煤破坏放出的作用及原理。