基于微震事件能量-密度导水裂隙带高度研究

为确定深埋煤层导水裂隙带高度,采用微震监测技术对彬长某矿进行监测,通过对微震事件垂向分布特征分析,认为岩层的破坏程度一定程度上受岩性的影响,在裂隙向上发育过程中,遇到塑性较大的岩层,岩层的破坏程度可能降低。通过对工作面走向微震事件能量-密度分布规律综合分析,认为4103工作面“两带”高度:冒落带高度50m,冒采比13.2;导水裂隙带高度117.0m,裂采比30.79。此外,研究认为,微震监测相较于传统导水裂隙带探查方法是具有一定优势的,很好地解决了深埋煤层导水裂隙带实测难题。

基于改进Critic权重法的冲击地压危险等级预测方法

屯宝煤矿WⅡ02040501工作面受断层构造影响,回采期间大能量微震事件频发,为提高工作面采掘期间大能量微震事件的预警准确率,通过多元Logistic回归模型,从微震日能量/频次等监测指标中筛选出了微震日频次、频次变化量、日平均能量3个关键预警指标,基于Critic改进权重法建立了各预警指标与冲击地压危险等级的耦合公式,并在WⅡ02040501工作面进行了工程验证。研究结果表明:基于微震能量四分位数间距法划分的微震“大能量”事件临界值,可有效判识具有诱冲危险性的大能量微震事件;基于日频次、频次变化量、日平均能量3个预警指标确定的耦合公式,对大能量微震预警准确率达到了80%,可提高冲击地压防治措施的针对性和有效性。

中高位坚硬顶板深孔预裂爆破减震技术

针对煤层上覆中高位坚硬顶板易产生强矿压显现的问题,以门克庆煤矿为背景,通过数值模拟,研究预裂爆破对中高位坚硬顶板煤层开采的影响,并通过现场工程实践验证预裂爆破对中高位坚硬顶板的控制效果。研究结果表明,在相同顶板高度,爆破后的围岩应力小于爆破前,且爆破后应力破坏范围较大,顶板的弹-塑性破坏区域扩张的更快,中高位坚硬顶板沿预裂爆破位置形成规律性的破断。工程实践微震大能量事件的分布规律表明,预裂爆破缩短了中高位坚硬顶板的破断距,总能量峰值大小显著降低,保障了工作面的安全回采。