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“零冲击”距离煤矿有多远？ 003

“零冲击”距离煤矿有多远？

中国煤炭报

作者：张翔

“无人员伤亡、无巷道破坏、无设备损坏”，是冲击地压矿井实现“零冲击”的管理目标。潘一山认为，“零冲击”既是对冲击地压防治标准的高要求，又是冲击地压防治“以提高安全性为目标”的新理念。通过巷道支护局部吸能装置，在冲击过... 详细信息

“无人员伤亡、无巷道破坏、无设备损坏”，是冲击地压矿井实现“零冲击”的管理目标。潘一山认为，“零冲击”既是对冲击地压防治标准的高要求，又是冲击地压防治“以提高安全性为目标”的新理念。通过巷道支护局部吸能装置，在冲击过程自适应破坏并吸收能量，使支护整体不被?

关键词：冲击地压防治吸收能量吸能装置煤矿冲击地压微震监测钻屑法冲击危险性

来源： cnki报纸评论

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冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究

岩土工程学报 2019年第2期41卷 368-375页

作者：姜福兴刘烨刘军张明杜建鹏孙维顺张文鹏北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 河南大有能源股份有限公司河南义马472300 鞍山市工业研究院辽宁鞍山114000 晋城煤业集团寺河矿山西晋城048205

保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案... 详细信息

保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案的安全性,通过建立局部保护层和被保护层的力学关系模型,推导了在局部保护层作用下岩体应力的计算公式,绘制了不同宽度局部保护层条件下引起冲击的垂直应力和剪应力分布云图,给出了发生冲击和大变形边界的应力判据,为设计被保护层巷道的安全位置提供了理论依据。结合河南某煤矿的实际情况,给出局部保护层减压效果的计算方法,计算结果在该煤矿强冲击危险工作面设计中得到了应用。

关键词：采矿工程冲击地压局部保护层应力分析冲击危险性

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深孔断顶爆破防治冲击地压的理论与实践

岩石力学与工程学报 2007年第A01期26卷 3522-3527页

作者：齐庆新雷毅李宏艳冀贞文刘军潘俊锋王永秀煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 新汶矿业集团有限责任公司山东泰安271219 抚顺矿业集团公司辽宁抚顺113008

简要阐述我国冲击地压作用机制及控制技术研究现状,深入探讨深孔断顶爆破的作用机制,采用数值模拟方法分析深孔断顶爆破防治冲击地压的基本原理,对于爆破前后的应力场进行对比分析,从计算结果来看,深孔断顶爆破能够从根本上改变煤岩体... 详细信息

简要阐述我国冲击地压作用机制及控制技术研究现状,深入探讨深孔断顶爆破的作用机制,采用数值模拟方法分析深孔断顶爆破防治冲击地压的基本原理,对于爆破前后的应力场进行对比分析,从计算结果来看,深孔断顶爆破能够从根本上改变煤岩体的应力分布状态,显著降低爆破有效范围内煤岩体中的应力水平,应力峰值出现的位置明显远离煤壁,峰值的大小大幅度降低;结合急倾斜煤层开采条件和倾斜煤层开采条件,进行深孔断顶爆破防治冲击地压的实践,并通过应力监测对其卸压效果进行检验。监测结果表明,采用深孔断顶爆破技术能够有效改变煤岩体的应力状态,对具有冲击危险的区域起到较好的卸压作用;在华亭煤矿急倾斜煤岩层条件下深孔断顶爆破的实践中,在监测期间内,深孔断顶爆破后顶板岩层出现3次明显的周期性垮断现象,压力显著降低,周期来压明显,从而降低冲击危险性,有利于矿井的安全生产。

关键词：采矿工程深孔断顶爆破冲击地压冲击危险性顶板周期性垮断

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煤层定点水力压裂防冲的机制研究

岩土力学 2015年第4期36卷 1174-1181页

作者：冯宇姜福兴翟明华王博郭信山成功北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东能源集团有限公司山东济南250014

为实现在掘进或回采前对冲击危险煤层的一次性卸压,达到区域防冲的目的,提出了煤层定点水力压裂技术。为了从理论上说明煤层定点水力压裂技术防治冲击地压的可行性和有效性,首先,通过建立煤层压裂力学模型,从定性和定量两方面分析煤层... 详细信息

为实现在掘进或回采前对冲击危险煤层的一次性卸压,达到区域防冲的目的,提出了煤层定点水力压裂技术。为了从理论上说明煤层定点水力压裂技术防治冲击地压的可行性和有效性,首先,通过建立煤层压裂力学模型,从定性和定量两方面分析煤层定点水力压裂防冲的机制,认为煤层压裂通过增阻和降能2方面实现冲击地压的防治;提出了基于压裂效能指数In的压裂防冲效果评价方法以及关键冲击块临界体积的估算公式,为煤层压裂施工参数的选择提供参考;最后,在华丰煤矿1412工作面成功应用该项技术,从现场观测、管路压力、微震事件和应力变化4方面验证了煤层定点水力压裂技术防治冲击地压的效果。

关键词：冲击危险性区域防冲水力压裂冲击地压水力压裂效能指数关键冲击块

采场覆岩的“载荷三带”结构模型及其在防冲领域的应用

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岩石力学与工程学报 2016年第12期35卷 2398-2408页

作者：姜福兴刘懿张益超温经林杨伟利安洁北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054 山东省标准化研究院山东济南250014

决定采场冲击地压的基础应力主要是重力和构造应力,诱发冲击的力源主要是采场上覆岩层结构运动产生的应力,而上覆岩层多变的结构形式和运动规律是导致冲击地压机制复杂、冲击形式各异的主要原因。通过研究采场边界条件与覆岩结构的关系... 详细信息

决定采场冲击地压的基础应力主要是重力和构造应力,诱发冲击的力源主要是采场上覆岩层结构运动产生的应力,而上覆岩层多变的结构形式和运动规律是导致冲击地压机制复杂、冲击形式各异的主要原因。通过研究采场边界条件与覆岩结构的关系,以矿山压力和岩层控制理论为基础,提出了影响采场冲击地压应力场的"载荷三带"岩层结构模型,并阐述了"载荷三带"对工作面侧向及走向支承压力的影响。基于"载荷三带"模型,研究了采场冲击危险性的评价、监测和防治方法。采用提出的"载荷三带"模型,能够对采场可能发生的冲击地压进行分类和危险性判定,为针对性治理冲击地压提供理论依据。

关键词：采矿工程冲击地压覆岩结构支承压力载荷三带冲击危险性

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底板硬岩多轴条件下的力学特性和冲击倾向性

煤炭学报 2020年第5期45卷 1743-1752页

作者：韩强张希巍潘鹏志赵善坤东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013

为研究深部煤矿顶底板围岩在高应力下的冲击危险性,以跃进煤矿为工程背景,取自23092工作面的底板硬岩作为试验对象,应用真三轴试验机进行了一系列多轴(常规三轴和真三轴)条件下的压缩力学特性试验,部分试验还同步了破坏过程声发射信号... 详细信息

为研究深部煤矿顶底板围岩在高应力下的冲击危险性,以跃进煤矿为工程背景,取自23092工作面的底板硬岩作为试验对象,应用真三轴试验机进行了一系列多轴(常规三轴和真三轴)条件下的压缩力学特性试验,部分试验还同步了破坏过程声发射信号测量。借助光学显微镜和场发射扫描电镜辅助分析试样微观特性表征。多轴压缩力学试验表明23092工作面底板硬岩具有明显弹脆性变形破坏行为,底板硬岩在单轴压缩情况下的脆性程度最高,中间主应力与脆性破坏指数负相关。最小主应力恒定时,中间主应力增加情况下的岩样的全应力-应变曲线、宏观破坏模式、岩样破裂角、脆性指数以及破坏岩样的SEM图像的变化特征均表明底板硬岩的脆性破坏特征与应力状态有关,即中间主应力增加促进其脆性破坏行为。底板硬岩在多轴应力状态下表现出峰值强度较大离散性,这与成岩过程中软弱矿物夹杂汇聚造成的岩石均质性差异有关。底板硬岩的冲击倾向性受真三向应力状态影响,最小主应力接近零的巷道底板表层附近硬岩表现为无或弱冲击危险性,但在中间主应力较高的深层硬岩则表现强冲击危险性,且随中间主应力增加而增强。多轴条件下压缩破坏的声发射信号具有前兆释放性,声发射信号伴随峰后多阶段破裂显著增强。

关键词：硬岩多轴破裂角脆性声发射冲击危险性

一侧采空间隔煤柱采场回采时冲击地压发生机理研究

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采矿与安全工程学报 2020年第6期37卷 1213-1221页

作者：李东史先锋赵丞盖德成陈洋董春雨姜福兴文志杰华北科技学院安全工程学院河北廊坊065201 中国安全生产科学研究院北京100029 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 山东科技大学能源与矿业学院山东青岛266590

针对山东某矿两工作面之间间隔大煤柱先后回采时发生的重大冲击地压事故,本文采用理论分析、现场监测等方法研究了煤柱一侧工作面回采完毕,煤柱另一侧工作面回采时,诱发冲击地压的机理,得到以下主要结论:揭示了采场及煤柱区域急剧变化... 详细信息

针对山东某矿两工作面之间间隔大煤柱先后回采时发生的重大冲击地压事故,本文采用理论分析、现场监测等方法研究了煤柱一侧工作面回采完毕,煤柱另一侧工作面回采时,诱发冲击地压的机理,得到以下主要结论:揭示了采场及煤柱区域急剧变化的褶曲构造在形成的过程中,受到来自水平方向的挤压作用,在水平方向上积聚了大量的弹性应变能;由于采场受到间隔80 m煤柱的采空区影响,采场“见方效应”提前显现,采场周边出现应力异常现象;工作面、两平巷和断层将工作面前方煤体切割为孤立煤体,定性分析了孤立煤体随工作面的不断推进应力逐渐增大,“孤岛”效应显现强烈;建立了煤柱两侧采空区上覆岩层对煤柱加载的理论计算模型,并对煤柱整体冲击危险性进行了判定。

关键词：煤柱覆岩空间结构支承压力整体失稳冲击危险性

大采深厚表土复杂空间结构孤岛工作面冲击地压防治技术研究

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岩土工程学报 2014年第1期36卷 189-194页

作者：杨光宇姜福兴王存文北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过... 详细信息

厚表土层覆盖下的深埋不规则孤岛工作面覆岩空间结构复杂多变,顶板运动剧烈,该类孤岛工作面在受到大采深和地质构造等因素的影响下,极易发生冲击地压。以某矿不规则深井孤岛工作面为工程案例,首先对工作面冲击危险性进行分析评价,通过开采前进行的模拟推进,采用覆岩空间结构理论,分析得到了高应力区域,确定了冲击危险区域和危险程度;采用应力在线监测系统进行冲击危险性实时预报,钻屑法进行危险性检验;采取钻孔卸压和爆破卸压措施对危险区进行处理,有效的保证了复杂空间结构下孤岛工作面的安全回采。

关键词：覆岩空间结构厚表土层孤岛工作面冲击危险性应力在线监测卸压爆破煤层注水

不同加载刚度下煤体冲击倾向性测试及评价指数分析

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岩石力学与工程学报 2023年第12期42卷 2982-2992页

作者：尹延春赵同彬李海涛汤兴学朱元慧山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 煤炭科学研究总院深部开采与冲击地压防治研究院北京100013 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

煤矿冲击地压是顶板–巷帮系统动力失稳破坏的工程灾变问题,顶板作用下的巷帮冲击破坏研究更符合井下原位地质与工程条件。利用研制的多级可调刚度加载装置,研究不同试验机加载刚度下煤体冲击倾向性指数测试结果,并根据建立的巷道围岩... 详细信息

煤矿冲击地压是顶板–巷帮系统动力失稳破坏的工程灾变问题,顶板作用下的巷帮冲击破坏研究更符合井下原位地质与工程条件。利用研制的多级可调刚度加载装置,研究不同试验机加载刚度下煤体冲击倾向性指数测试结果,并根据建立的巷道围岩供能冲击表征模型,提出评价巷帮冲击危险性的冲击供能指数。研究表明:随着试验机–试件刚度比的减小,煤体峰后破坏速度加快,破坏形式由块体开裂和剥离转化为碎块崩裂和弹射,碎块分形维数增大,试件破碎程度增强;煤体单轴抗压强度、弹性能量指数的测试值与刚度比相关性很小,动态破坏时间与刚度比呈幂函数正相关的关系,冲击能量指数与刚度比呈幂函数负相关的关系;顶板供能与巷帮煤体释放弹性能叠加是造成巷帮冲击破坏的重要原因,随着顶板–巷帮刚度比的减小,顶板对巷帮供能增加,冲击危险性增强。提出的考虑顶板刚度与供能的巷帮冲击供能指数,可作为评价不同顶板与巷帮组合刚度条件下巷帮冲击危险性的重要指标。

关键词：采矿工程冲击地压刚度理论冲击倾向性冲击危险性顶板刚度巷帮煤体

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