基于多因素耦合法的工作面冲击倾向性评价研究

结合某矿1309工作面的具体地质情况,运用多因素耦合评价法对1309工作面进行了冲击地压危险性评价,根据实测的结果对危险区域进行划分,提出了适合1309工作面的冲击地压防治措施和解危措施,建立冲击地压安全开采技术管理体系,实现煤矿生产的安全、高产、高效。

基于多因素耦合量化表征模型的冲击危险区域划分

针对现有冲击危险评价方法不能准确体现冲击危险因素影响下应力集中变化特征等问题,提出了基于多因素耦合量化表征模型的冲击危险区域划分方法。首先,根据地下煤层的地质条件、巷道分布、开采范围等实际情况,分析得出主要的冲击影响因素;其次,分别参考多因素叠加法和应力分析法,确定各类冲击影响因素的影响范围及相对应力集中系数;然后,基于煤岩体内部微元强度分布函数,构建冲击危险多因素耦合量化表征模型;最后,将冲击影响因素的影响范围及相对应力集中系数代入量化表征模型,得到煤层应力分布结果,根据应力分布结果进行冲击危险等级划分,得到冲击危险区域分布情况。以山东新巨龙能源有限责任公司3煤层为例,通过分析叠加断层、大巷和采空区等主要冲击危险因素引起的应力集中,制定合理的冲击危险等级划分标准,得到了3煤层冲击危险区域划分结果,并进行了现场验证。由评价工作完成前后发生的矿震事件可知,冲击震源主要集中在强冲击危险区域,这与区域划分结果较为吻合,从而验证了该方法能够有效地定量划分煤层冲击危险区域。

多因素耦合法评定工作面冲击危险性

为克服冲击地压预测预报的盲目性,采用多因素耦合法科学划定受工作面采动影响范围内潜在的冲击危险区及其危险程度。通过在某矿的现场实践,借助于微震监测系统定位分析典型冲击事件,验证了冲击危险区划分的科学性及实用性,有助于受冲击威胁工作面的安全回采。