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采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理及防控研究 被引量:2
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作者 刘少虹 潘俊锋 +3 位作者 席国军 焦彪 夏永学 史星星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期464-472,共9页
针对煤层大巷冲击地压频发的实际问题,采用数值模拟、现场实测、监测分析等方法,对采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理开展研究,并提出了防治方法。结果表明,坚硬顶板下特厚煤层开采,单采空区超前应力影响范围约为180 m,同侧双采空区叠... 针对煤层大巷冲击地压频发的实际问题,采用数值模拟、现场实测、监测分析等方法,对采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理开展研究,并提出了防治方法。结果表明,坚硬顶板下特厚煤层开采,单采空区超前应力影响范围约为180 m,同侧双采空区叠加应力影响范围约为240 m,且双采空区叠加影响程度明显大于单采空区。工作面末采期间,受到双采空区叠加影响,煤层大巷区微震能量和频次均呈指数型升高,尤其是当工作面至煤层大巷的距离小于180 m后,升高幅度迅速增大,每15 d释放的能量总和为前15 d的43倍。相邻采空区上覆坚硬顶板形成的悬臂、巷道交叉密集是煤层大巷区静载荷的源头,而回采期间产生的扰动效应以及坚硬顶板突然垮断是煤层大巷区动载荷的源头;由上述因素产生的静、动载荷及其之间的“互馈”效应是导致采动影响下煤层大巷区冲击地压发生的显在原因。而采动影响下煤层大巷围岩内复杂力学系统基本机制的不稳定性,及其对周边环境扰动的敏感性,是其冲击显现的潜在原因。由此,将保护煤柱宽度优化、顶板深孔预裂爆破与煤层解危等方法相结合,开展有针对性的协同防控。现场实践表明,协同防控效果较好,尤其是优化保护煤柱宽度,使其大于双采空区叠加影响范围,能够大幅提升防控效果。 展开更多
关键词 采动影响 强冲击煤层 煤层大巷 冲击地压
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强冲击煤层断层影响区域掘进围岩控制技术 被引量:3
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作者 宇文琦 冯俊超 康甲甲 《陕西煤炭》 2021年第S01期145-148,共4页
孟村煤矿位于陕西黄陇侏罗纪煤田彬长矿区西部,开采深度430~890 m,开采的4号煤层为强冲击煤层。401102运煤通道受DF1断层和DF29断层的地质构造叠加影响,巷道揭露煤岩体较为破碎,致使巷道掘进受到严重制约。鉴于这种情况,在原支护方案的... 孟村煤矿位于陕西黄陇侏罗纪煤田彬长矿区西部,开采深度430~890 m,开采的4号煤层为强冲击煤层。401102运煤通道受DF1断层和DF29断层的地质构造叠加影响,巷道揭露煤岩体较为破碎,致使巷道掘进受到严重制约。鉴于这种情况,在原支护方案的基础上设计了“U型钢棚补强支护+超前支护锚杆支护+煤体注浆加固”的围岩控制技术方案,并将“大直径钻孔卸压”防治冲击地压措施变更为“大直径钻孔卸压+中深孔松动爆破卸压”措施。实践表明,该方案有效确保401102运煤通道安全通过DF1断层和DF29断层影响区域,为同类型地质条件下的煤巷掘进和灾害治理提供了有效的解决方案。 展开更多
关键词 强冲击煤层 断层 掘进 围岩控制
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强冲击性煤层采空区松散煤体自燃特性及隐患超前管控方法研究
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作者 李文福 马小辉 +4 位作者 王向阳 刘咸富 何伟 王岩 刘万成 《煤炭技术》 2025年第3期227-232,共6页
强冲击综放开采煤层沿空及停采线区域煤柱破碎程度大,松散煤体集中分布,漏风供氧增加了遗煤自燃风险。采用实验测试、数值模拟及现场试验相结合的研究方法,明确了不同破碎程度煤体自燃特性,识别了综放开采煤层自燃危险区域并进行数值模... 强冲击综放开采煤层沿空及停采线区域煤柱破碎程度大,松散煤体集中分布,漏风供氧增加了遗煤自燃风险。采用实验测试、数值模拟及现场试验相结合的研究方法,明确了不同破碎程度煤体自燃特性,识别了综放开采煤层自燃危险区域并进行数值模拟验证,提出强冲击性煤层自燃风险超前管控方法。结果表明:强矿压冲击作用下松散煤体粒度越小,自燃危险性越大,CO可作为煤层开采全过程自燃风险识别的标志性气体,煤体产生C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)时温度在100℃~120℃,C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)可作为煤体剧烈氧化升温阶段标志。现场观测得出强冲击行煤层综放开采工作面进风侧氧化升温带为40.0~120.0 m,回风侧为20.0~105.0 m,日推进度小于3.0 m,煤自燃风险增大。基于此,提出强冲击煤层综放开采时两道隅角隔离堵漏,液态CO_(2)降温惰化于一体的煤自燃超前预控方法,效果表明采空区氧化带范围明显缩小,有效抑制了煤自燃,保障了安全生产。 展开更多
关键词 强冲击煤层 采空区煤自燃 松散煤体 危险区域 超前预防
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千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践 被引量:6
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作者 胡兆锋 刘金亮 +2 位作者 李兴东 张宗文 井绪平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第4期36-39,共4页
针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30... 针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30m、孔间距2.5m的煤层大直径卸压钻孔等措施,当准备工作面煤层应力降低30%~50%后,再在工作面回采过程中通过微震监测、矿震监测、地音监测、应力监测和钻屑法监测等技术进行监测。实践证明,对准备工作面实施区域卸压和冲击地压监测技术,可有效防止破坏性冲击地压的发生。 展开更多
关键词 冲击地压 千米深井 强冲击煤层 上下解放层 大直径卸压钻孔
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强冲击倾向性巨厚煤层水平应力致冲分析 被引量:2
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作者 丁彦雄 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第10期77-81,共5页
以某强冲击巨厚煤层发生冲击事故为工程背景,采用理论分析、数值模拟等方式,分析了冲击案例及水平应力分布情况,水平应力致冲机理:水平应力致使煤层梁发生弯曲,弯曲梁底部受拉应力,当拉应力超出煤层梁的抗拉极限,发生极限弯曲致冲事故,... 以某强冲击巨厚煤层发生冲击事故为工程背景,采用理论分析、数值模拟等方式,分析了冲击案例及水平应力分布情况,水平应力致冲机理:水平应力致使煤层梁发生弯曲,弯曲梁底部受拉应力,当拉应力超出煤层梁的抗拉极限,发生极限弯曲致冲事故,并以此提出了煤层梁极限弯曲判据。同时,对机理进行了数值模拟验证,并基于冲击机理提出了防治措施,降低煤层梁的水平应力集中程度和增强煤层梁综合抗弯强度是解决煤层梁极限弯曲致冲的关键。 展开更多
关键词 冲击巨厚煤层 水平应力 冲击判据 冲击机理
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强冲击倾向煤层注水效果模拟分析 被引量:2
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作者 詹召伟 沈建波 蔡可强 《现代矿业》 CAS 2018年第2期208-210,共3页
针对深部煤层冲击地压问题,运用实验室实验与数值模拟相结合的方法,分析煤层可注性和不同条件下的注水效果。结果表明,煤层具有强冲击倾向性;煤样同时满足W≤4%,n≥4%,δ≥1%和f≥0.4,判定模拟煤层具有可注性;孔径增大,渗透半径也随之增... 针对深部煤层冲击地压问题,运用实验室实验与数值模拟相结合的方法,分析煤层可注性和不同条件下的注水效果。结果表明,煤层具有强冲击倾向性;煤样同时满足W≤4%,n≥4%,δ≥1%和f≥0.4,判定模拟煤层具有可注性;孔径增大,渗透半径也随之增大;埋深增大,渗透半径相应减小,但变化幅度不大,说明埋深对注水渗透半径影响不大;渗透时间增加时,渗透半径也随之增大,说明增加钻孔注水时间可增大其渗透范围。研究成果对于强冲击倾向性煤层注水参数设计具有理论指导意义。 展开更多
关键词 冲击倾角煤层 注水实验 数值模拟 可注性 渗透半径
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强冲击厚煤层底煤卸压工艺
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作者 王桂利 《山东煤炭科技》 2013年第3期198-198,200,共2页
该文着重论述强冲击厚煤层丢底煤巷道的底煤卸压工艺,爆破卸压和钻孔卸压的效果比较、利弊分析,以及卸压工艺的选择。
关键词 冲击煤层 底煤冲击 爆破卸压 钻孔卸压
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千米深井掘进工作面冲击危险性预测与防治 被引量:2
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作者 史先锋 杨光宇 +2 位作者 柳俊仓 王桂利 鞠海龙 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第12期39-43,74,共6页
为了提高掘进工作面冲击地压危险性评价的准确性,提出了基于多因素耦合的半定量半实测评价方法,通过考虑掘进工作面冲击危险性的影响因素,以及影响因素在矿井的影响程度、范围,得到掘进工作面冲击危险性评价结论。针对不同冲击类型和程... 为了提高掘进工作面冲击地压危险性评价的准确性,提出了基于多因素耦合的半定量半实测评价方法,通过考虑掘进工作面冲击危险性的影响因素,以及影响因素在矿井的影响程度、范围,得到掘进工作面冲击危险性评价结论。针对不同冲击类型和程度的危险区,制定了针对性的冲击地压治理方法,并在多个矿井得到成功应用。以临矿集团古城煤矿千米深井强冲击煤层3208掘进工作面为例,阐述评价模型与方法的应用情况,结果表明:评价得到掘进工作面冲击危险区的位置、危险程度,相比传统宏观评价方法更准确合理;提出的有针对性的危险区处理方案有效解除了3208掘进工作面的冲击危险,并且减少卸压的盲目性,提高了解危的效率;基于多因素耦合的半定量半实测评价方法可为具有相似条件的矿井掘进工作面冲击地压防治工作提供技术参考。 展开更多
关键词 掘进工作面 冲击危险性评价 半定量半实测评价方法 强冲击煤层
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