地质动力区划法在预测矿井动力现象中应用

通过地质动力区划方法确定矿区范围内的活动断裂 ,进而评估岩体的自然应力状态 ;并且通过研究自然应力状态的相互作用 ,确定其对采矿工程的影响 ,为安全高效地开发矿区 ,制定综合预防矿井动力现象的措施。

口泉断裂力学特征及其对大同矿区矿井动力现象的影响

断裂构造是矿山地质动力现象显现的一个重要地质因素。以口泉断裂为研究对象,在分析其宏观特性和运动机制的基础上,采用数值模拟方法对口泉断裂作用下的煤体应力分布进行研究,分析口泉断裂与大同矿区东部井田开采矿压显现的关系。研究表明:口泉断裂的水平挤压和垂直升降对大同矿区的煤层的应力环境都有较大影响,其对周围岩体的稳定性及应力场的影响将会更加显著,口泉断裂对大同矿区东部的忻州窑矿、煤峪口矿、同家梁等煤矿在煤层开采过程中的矿压显现具有重要的影响和控制作用。

地震与矿井动力现象的相关性

影响矿井动力现象的动力因素是区域应力场及其空间分布的不均匀性,而地震的发生恰好反映了区域应力场分布的不均衡性和应力集中的特点,对多个地震震源机制解的研究所得出的各断层产状和力学性质进行分析,能够推断出该区现代构造应力场(大小和方向)的分布特征,为预测矿井动力现象发生的危险区域提供了宏观上的指导作用。

砚北煤矿矿井动力现象发生机理及防治策略

根据砚北煤矿矿井动力现象的特征,通过大量煤岩力学性质试验及现场地应力测试等,分析了矿井动力现象的性质、发生机理,认定砚北煤矿矿井动力现象属冲击地压。分析了冲击地压的其影响因素,并提出了相应的防治策略。

矿井煤与瓦斯突出规律的统计分析

研究表明,煤与瓦斯突出呈现一定的相似性,依此对红菱煤矿建矿以来所发生的113起矿井瓦斯动力现象进行了统计分析,总结煤与瓦斯突出规律,基于统计分析结果,指出了红菱煤矿防治突出的具体措施。

断层滑动准则和稳定性评价及构造应力场的反演

为研究矿震、突出等动力现象与断层滑动、开采深度的关系,首先在试验室进行砂岩双剪摩擦试验,从工程角度出发,确定砂岩的滑动准则。其次为研究地下岩体的稳定性,确定构造应力场的分布,针对地下岩体的赋存特点,在分析实测应力分布特点的基础上,通过地质动力区划方法建立地质构造模型,采用有限元法反演复杂断层扰动下的构造应力场,计算结果与矿区震源面制分析结果以及原岩应力测量结果取得较好的一致性。计算的高应力区域中心位置位于Ⅰ级断裂的不连续地带,与地下地震多发地带相对应,说明构造应力是矿区地震的主要成因。研究表明,断裂面的失稳滑动是北票矿区地震的主要机制,构造应力的存在是矿震发生的必要条件,而矿区开采则是发震的诱导因素,北票断裂对区域其他次级断裂及其构造应力区起主导和控制作用,是北票矿区动力现象的动力源。

卸压(排放)钻孔破坏半径的数值模拟分析

为获得卸压(排放)钻孔破坏半径的计算表达式,利用RFPA2D数值模拟软件,模拟了不同煤层强度、不同煤层压力、不同孔径对钻孔破坏半径的影响,通过理论分析和回归分析得出了钻孔破坏半径的变化规律。通过多个方案数值模拟,定量得出了破坏半径与煤层压力呈幂指数关系,与钻孔有效直径呈对数关系,与煤层强度呈反比;所得出的钻孔破坏半径的表达式可用于不同条件下计算瓦斯排放钻孔的有效排放半径和卸压钻孔的有效卸压半径。结果对于钻孔卸压防治矿井动力现象有重要的理论指导意义。

活动断裂研究中的趋势面分析方法

矿井动力现象预测的准确性和可靠性，从根本上说取决于对区域构造应力场和活动断裂的研究水平，文中利用趋势面分析方法．确定了平顶山十矿井田内的一条活动断裂（Ⅲ-12间断裂），得出Ⅲ-12断裂对其所影响范围内的瓦斯突出发生具有控制作用、从时间上和空间上制约着平顶山十矿煤与瓦斯突出发生的结论。

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策

总结分析了煤矿深部开采面临的主要技术问题,并就解决这些关键技术问题提出如下措施:加强深部地质工作,了解深部复杂多变的煤岩体特征,对深部开采进行统筹规划,合理开拓开采部署,尽可能防止采动和煤柱应力叠加;改进围岩的控制技术,限制围岩变形破坏;开辟新的思路和研究可行的技术途径,变热害为地下热能源利用等的多资源研究开发利用思路.加大科技创新的力度,解决关键技术难题,采用先进的技术和装备,降低和防范深部开采带来的安全风险.

煤与瓦斯突出潜在危险区(带)预测

煤矿的生产和实践证明 ,发生在矿井中的动力现象具有分区和成带的特点。文章探讨了把煤、岩和瓦斯作为一个体系 ,采用力学方法的划分问题。根据对煤岩复合样及含瓦斯煤样在复杂应力状态下力学性质的分析 ,基于对Drucker-prager理论的修正和完善 ,建立了它们的断裂判据 ,并给出了计算稳定性系数和潜在弹性应变能密度的公式 ,提出了按这两个指标划分煤与瓦斯突出潜在危险区 (带 )

应力解除法地应力测量及其应用实例

对矿山开采而言，原岩应力是引起采矿工程围岩、支护变形和破坏、产生矿井动力现象的根本作用力，也是影响采矿工程稳定性的因素中最主要和最根本的因素之一。准确的原岩应力资料是确定工程岩体力学属性。进行矿井动力现象区域预测．实现采矿决策和设计科学化的必要前提条件。原位测量是取得原岩应力可靠资料的唯一方法。美国、澳大利亚、加拿大等矿业发达国家都开展了原岩应力的实测工作。