復(fù)雜開采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)

1 沖擊地壓研究現(xiàn)狀與撫順礦區(qū)沖擊地壓特點

1.1 國內(nèi)外沖擊地壓發(fā)生概況

1.2 沖擊地壓的特征

1.3 沖擊地壓研究現(xiàn)狀

1.4 沖擊地壓隨開采深度與順序發(fā)生的規(guī)律特點

1.5 撫順礦區(qū)礦震活動概況

1.6 撫順礦區(qū)工程地質(zhì)概況

1.6.1 礦井地質(zhì)概況

1.6.2 煤層

1.6.3 水文地質(zhì)

2 特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的機理及老虎臺礦沖擊地壓誘發(fā)因素

2.1 沖擊地壓的分類

2.2 沖擊地壓發(fā)生機理

2.2.1 巖石類材料壓縮破壞機制

2.2.2 沖擊地壓發(fā)生的原因及實現(xiàn)的條件

2.3 應(yīng)力狀態(tài)與煤巖體的擴容破壞機制

2.3.1 巖石的擴容特性

2.3.2 煤體的擴容特性

2.3.3 擴容模式的實測特性

2.3.4 沖擊擴容模型的建立

2.3.5 擴容模型的理論分析

2.4 沖擊地壓發(fā)生的理論

2.4.1 強度理論

2.4.2 剛度理論

2.4.3 能量理論

2.4.4 沖擊傾向性理論

2.4.5 三準(zhǔn)則理論

2.4.6 失穩(wěn)理論

2.4.7 其他理論

2.5 撫順老虎臺煤礦沖擊地壓的誘發(fā)機制

2.5.1 自重壓力影響

2.5.2 井下放炮對沖擊地壓的影響

2.5.3 采幅與沖擊地壓次數(shù)的關(guān)系

2.5.4 沖擊地壓次數(shù)與斷層的關(guān)系

2.5.5 地質(zhì)構(gòu)造對老虎臺煤礦沖擊地壓的影響

2.5.6 開采方式對沖擊地壓的影響

3 沖擊地壓危險性預(yù)測與撫順礦區(qū)沖擊地壓的識別技術(shù)

3.1 沖擊地壓危險性劃分與評價

3.1.1 沖擊地壓危險性等級劃分原則

3.1.2 沖擊危險性評價方法

3.2 沖擊地壓危險性預(yù)測技術(shù)

3.2.1 沖擊地壓危險預(yù)測的基本原則

3.2.2 鉆屑法

3.2.3 撫順老虎臺礦“鉆屑法”實測結(jié)果分析與危險性判別

3.2.4 綜合指數(shù)法

3.2.5 經(jīng)驗類比法

3.2.6 地音與微震系統(tǒng)監(jiān)測法

3.2.7 室內(nèi)聲發(fā)射研究成果及地音微震監(jiān)測原理

3.2.8 地音與微震監(jiān)測方法

3.2.9 煤層圍巖壓力與變形觀測法

3.2.10 撫順老虎臺礦“煤巖體電磁輻射監(jiān)測法”分析

3.2.11 撫順老虎臺礦煤層圍巖“壓力-變形”觀測法

3.2.12 撫順老虎臺礦頂?shù)装逡平俾蕦_擊地壓進行預(yù)測

3.2.13 撫順老虎臺礦煤層含水量變化觀測法

3.2.14 巖芯“餅化”觀測法

3.2.15 其他沖擊地壓預(yù)測方法

3.2.16 綜合預(yù)測方法

3.3 各類型沖擊地壓的理論解析與判據(jù)確定方法

3.3.1 煤柱沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法

3.3.2 采煤工作面沖擊地壓解析分析

3.3.3 圓形巷道沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法

3.3.4 頂?shù)装迨芾瓚?yīng)力沖擊地壓理論解析與判據(jù)確定方法

3.4 沖擊地壓啟動時幾個控制臨界值的分析

3.4.1 沖擊地壓發(fā)生時臨界軟化深度

3.4.2 沖擊地壓發(fā)生時臨界荷載

3.4.3 沖擊地壓發(fā)生時臨界開采深度

3.4.4 沖擊地壓發(fā)生時釋放的能量

3.4.5 沖擊地壓發(fā)生時臨界阻力區(qū)深度

3.4.6 沖擊地壓發(fā)生時支護的影響

3.5 沖擊地壓判別準(zhǔn)則及發(fā)生必要條件

3.5.1 能量準(zhǔn)則

3.5.2 擾動響應(yīng)判別準(zhǔn)則

3.5.3 沖擊地壓發(fā)生的煤巖材料損傷理論的數(shù)學(xué)模型

3.5.4 簡單煤巖結(jié)構(gòu)沖擊地壓分析

4 沖擊地壓的防治措施

4.1 區(qū)域性防治措施

4.1.1 采場地壓管理方法

4.1.2 生產(chǎn)技術(shù)措施

4.1.3 巷道合理布置

4.2 老虎臺煤礦防治沖擊地壓的措施

4.2.1 巷道支護措施

4.2.2 錨桿支護的作用

4.2.3 老虎臺煤礦錨桿支護技術(shù)的實驗研究

4.2.4 老虎臺礦68001號工作面錨桿支護試驗及支護效果

4.2.5 采空區(qū)處理

4.2.6 放頂技術(shù)

4.3 局部防治措施

4.3.1 爆破方法

4.3.2 煤層注水防治沖擊地壓的方法

4.4 老虎臺礦煤層注水防治沖擊地壓技術(shù)方法

4.4.1 注水鉆孔布置

4.4.2 工藝巷注水

4.4.3 巷道鉆孔卸壓及注水

4.4.4 注水效果分析

4.4.5 注水鉆孔方法

4.5 老虎臺煤礦采掘面超前排放卸壓鉆孔工程與效果

4.5.1 鉆孔布置

4.5.2 鉆孔卸壓

4.6 定向裂縫法

4.6.1 定向水力裂縫法

4.6.2 定向爆破裂縫法

4.7 沖擊地壓綜合防治

4.7.1 對于不同機理沖擊地壓的處理措施

4.7.2 綜合治理

5 老虎臺礦沖擊地壓事故實例分析

5.1 老虎臺礦55001號采區(qū)沖擊地壓事故分析

5.1.1 采區(qū)概況

5.1.2 事故造成的破壞情況

5.1.3 事故原因

5.2 老虎臺礦73001號沖擊地壓事故分析

5.2.1 采區(qū)概況

5.2.2 沖擊地壓發(fā)生的過程與破壞情況

5.2.3 原因分析

5.3 老虎臺礦83001號沖擊地壓事故分析

5.3.1 工作面概況

5.3.2 沖擊地壓發(fā)生過程與破壞特征

5.3.3 原因分析

5.4 老虎臺礦708號沖擊地壓事故分析

5.4.1 采區(qū)概況

5.4.2 沖擊地壓發(fā)生的過程與破壞特征

5.4.3 事故原因

5.5 值得借鑒的經(jīng)驗

參考文獻

…… 2100433B

《復(fù)雜開采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)》共分為5章，其中第1章介紹沖擊地壓研究現(xiàn)狀與撫順礦區(qū)沖擊地壓特點，第2章著重介紹特厚煤層沖擊地壓發(fā)生的機理及老虎臺礦沖擊地壓誘發(fā)因素，第3章著重介紹沖擊地壓危險性預(yù)測與撫順礦區(qū)沖擊地壓的識別技術(shù)，第4章著重介紹沖擊地壓的防治措施，第5章為事故案例分析。 《復(fù)雜開采條件下沖擊地壓及其防治技術(shù)》具有很強的可讀性，可供礦山、科研設(shè)計院所、高等院校的采礦專業(yè)的科技人員、教學(xué)人員和管理人員閱讀。

沖擊地壓防治是屬于自然災(zāi)害與防治學(xué)科中的一個詞目，即為預(yù)防沖擊地壓的發(fā)生和治理沖擊地壓災(zāi)害所采取的各種方法和措施，有開采解放層、清理、支護、襯砌、灌漿加固等。

學(xué)科：自然災(zāi)害與防治

詞目：沖擊地壓防治

英文：prevention and control of rock burst

釋文：為預(yù)防沖擊地壓的發(fā)生和治理沖擊地壓災(zāi)害所采取的各種方法和措施。主要包括防范措施和解危措施。防范措施主要有：開采解放層；合理布置巷道位置；合理選擇開采順序和支護方法；消除孤立煤柱,避免應(yīng)力集中；對厚層堅固頂板進行松動爆破處理,降低煤柱的支承壓力；向巖層注水或軟化劑,以軟化巖層；通過巖層內(nèi)鉆孔預(yù)先釋放一部分能量和氣體；用水力沖刷或震動爆破,擴大鉆孔破巖效果。其中最有效的措施是開采解放層。解危措施主要包括卸載爆破和其他措施。卸載爆破可以使巖體重新達到應(yīng)力平衡狀態(tài),從而使圍巖達到穩(wěn)定。其他措施還有清理、支護、襯砌、灌漿加固等。 2100433B

我國煤炭資源稟賦復(fù)雜，以井工開采為主，瓦斯、水害、沖擊地壓等災(zāi)害威脅嚴(yán)重。多年來，我國持續(xù)加大沖擊地壓防治工作，具備了一定的技術(shù)裝備基礎(chǔ)，積累了較為豐富的現(xiàn)場管理經(jīng)驗。但隨著煤礦開采深度增加和煤炭開發(fā)強度加大，沖擊地壓災(zāi)害逐步升級，且與其他災(zāi)害耦合疊加，防治難度進一步加大。全國現(xiàn)有沖擊地壓礦井產(chǎn)能約4億噸/年，三分之二分布在煤炭凈調(diào)入省份，在保障當(dāng)?shù)孛禾抗?yīng)中發(fā)揮重要作用。有效防治沖擊地壓災(zāi)害，既是煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域亟待解決的當(dāng)務(wù)之急，也是保障能源和原料供應(yīng)必須解決的現(xiàn)實問題。各產(chǎn)煤地區(qū)和有關(guān)煤礦企業(yè)要突出主動防范，強化源頭治理，不斷夯實煤礦安全生產(chǎn)基礎(chǔ)，促進煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

國家煤礦安監(jiān)局牽頭，組織各地煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門，對全國正常生產(chǎn)建設(shè)的沖擊地壓礦井等高風(fēng)險煤礦逐礦開展安全“體檢”式重點監(jiān)察，形成“體檢”報告，列出問題清單，按照限產(chǎn)、停產(chǎn)、關(guān)閉的原則于2019年6月底前提出分類處置意見，并督促各地組織落實。一是限產(chǎn)減人，經(jīng)論證具備災(zāi)害防治能力且治理到位的，減少單班入井人數(shù)，適當(dāng)調(diào)減產(chǎn)能規(guī)模，其中開采深度超千米的沖擊地壓和煤與瓦斯突出礦井產(chǎn)能核減20%；二是停產(chǎn)整改，對沖擊地壓治理措施不到位，不能滿足安全生產(chǎn)條件的，立即停產(chǎn)整改，整改到位后方可恢復(fù)生產(chǎn)；三是徹底關(guān)閉，對現(xiàn)有技術(shù)條件下難以有效治理的，停而不整以及整改后仍達不到安全生產(chǎn)條件的，2019年底前依法淘汰退出。國家煤礦安監(jiān)局牽頭，全面清理沖擊地壓礦井、煤與瓦斯突出礦井產(chǎn)能，違規(guī)核增能力的礦井一律恢復(fù)到核增前產(chǎn)能。