煤岩冲击动力灾害连续监测预警理论与技术

为提高煤岩冲击动力灾害的监测预警效果,采用系统的理论研究和集成创新,完善了弹塑脆性突变模型,揭示了煤岩体损伤及冲击动力破坏特征与声发射、微震、电磁辐射等前兆信息的耦合关系,提出了煤岩体冲击破坏前兆信息辨识准则与监测原理,建立了煤岩冲击动力灾害的连续监测预警技术体系,即煤岩冲击动力灾害时间上从早期综合分析预测到实时监测预警,空间上从区域监测预警到局部监测预警、点验证的时空连续监测预警,并按无、弱、中、强4级对煤岩冲击危险进行分级预测预报。应用结果表明:该技术体系可较为有效地判别和预警煤岩冲击动力灾害危险,应用矿井降低煤岩冲击动力灾害显现71%。

平煤四矿丁_(5,6)煤层冲击动力灾害危险区域划分的研究

为了进一步研究和评价矿井冲击地压特征,结合平煤四矿丁5,6煤层阐述了煤岩冲击倾向性测试方法、测试过程及测试结果,根据测试结果在丁5,6煤层中选取了一些特征点,结合开采条件对这些特征点进行赋值,最后运用科学绘图软件绘制了丁5,6冲击动力灾害危险区域划分图,从图中可看出大部分区域为弱冲击倾向,在西翼19160和19180间的窄煤柱区域由于受到两侧采空影响,应力集中很高,具有强冲击倾向,在煤层合并线及煤柱拐角处以及上山煤柱边缘具有中等冲击倾向,为矿井制定有针对性的防治措施提供了参考依据.

露天转地下开采边坡失稳动力冲击灾害演化机理

以杏山铁矿为例,通过相似实验研究了地下矿体开采过程中边坡岩体的破坏形态,揭示了露天转地下开采边坡失稳导致的动力冲击灾害发生机理,即随着矿体的向下开采,边坡岩体会循环进入能量积蓄和突然释放的过程,导致坡体内部损伤微裂隙的迅速扩展贯通,使大范围的坡体滑移冲向地下采场上部覆盖层,对地下生产活动造成循环动力冲击灾害。

露天转地下开采边坡失稳数值模拟与实验研究

为了研究露天转地下开采边坡岩体的破坏特性及其对地下矿体开采的影响,采用相似实验和数值模拟相结合的方法按照实际开采过程对其进行了研究。详细分析了边坡岩体在不同开采水平下的损伤破坏特征,揭示出在地下矿体的开采过程中边坡岩体依次进入能量积蓄和突然释放的过程,间隔性地以巨大岩体崩塌的形式破坏产生循环动力冲击灾害,并阐明了灾害发生机理。为了避免冲击灾害,从消除冲击灾害发生的空间条件和减少应变能的大量积蓄2个方面提出了相应的控制措施。