基于冲击控制的释能吸能支护系统研究

为了有效控制冲击地压灾害,以高强度释能吸能支护系统为研究方向,选取彬长矿区高家堡煤矿深井冲击倾向性煤层的采掘活动为试验对象,分析了围岩应力-应变关系,研究了围岩支护特性曲线,结合冲击地压能量传播特性,提出了冲击地压条件下的支护系统"工况点漂移假说"和"漂移功"的概念。提出了基于安装载荷、支护强度、锚杆长度、围岩表面位移和冲击功的支护系统五维工况设计,开发了释能吸能抗冲支护五维工况点图解法,确定了合理的支护工况参数。高家堡煤矿203回风巷进行工业性试验,工作面采掘期间未发生强动力现象,矿压参数观测结果与设计一致,验证了释能吸能支护系统设计对冲击地压控制的可行性。

深井开采地压基础理论与防控研究进展

目前地表及浅层矿产资源不断减少,未来采矿必然要向深部进军。随着开采深度的增加,采矿作业面临“三高一扰动”的开采环境,严重影响采矿作业的正常生产,开展地压管理工作成为矿山生产的必要前提。从基础理论、监测手段、地压管理3个方面总结目前的相关研究成果,为矿山实际生产工作提供基础指导。基础理论基于动静力组合加载作用和温度-渗流-应力多场耦合作用2个方面展开,可以明晰地压活动的内在力学机理;监测手段基于应力应变监测系统和微震监测系统2部分展开,静态应力应变监测系统和动态实时微震监测系统相互配合,实现对生产过程中地压活动的有力监测;地压管理措施从地压调控方法和支护系统2个方面展开。明晰了目前深井开采地压基础理论和防控手段存在的问题,进而为后续研究指引方向,促进深井矿山的大力开采。