CAJ | 학술논문

采用多种研究手段,对冲击地压前兆信息的可识别性进行了系统的研究与分析,主要研究工作与特点表现在以下几个方面: (1)根据实验研究、理论分析与实测研究成果,提出了冲击地压孕育过程的扩容突变理论,该理论是冲击地压前兆信息识别的基础. (2)提出采用岩层动力信息基础进行冲击地压前兆信息的识别.对于顶板运动型冲击地压,其前兆信息的识别转化为顶板动态的监测与识别,老顶断裂是诱发回采工作面冲击地压的主动力,老项相对稳定步距愈大,象征着项板和煤层积聚的弹性能级愈高,冲击地压发生时冲击能量亦愈大;对于应力型冲击地压,其前兆信息的识别采用支承压力的动态变化规律进行推断,包括原始应力场应力大小与分布的信息、不同开采程序和开采参数条件下的应力大小、分布及发展变化规律的信息,采用"井下岩层动态观测研究方法",可实现冲击地压发生的时间、地点和强度的预测,高应力区出现煤岩体的扩容突变是冲击地压危险性的前兆信息. (3)采用岩石破坏过程分析软件,进行冲击地压孕育过程的数值模拟计算研究.综合研究表明,冲击地压发生前,煤岩体出现扩容突变,冲击前兆信息出现异常;冲击煤体的强度对冲击前兆信息的敏感性不强,而均质度对冲击前兆信息呈现出很强的敏感性. (4)冲击地压发生前,煤岩体的声发射次数、能量均出现突变,突变指标达到临界值时,视为冲击危险;随着煤岩体均质度的增大,冲击地压呈现出三种声发射模式:群震型、集中型及主震型;改变煤体的均值度,可实现前兆信息显现类型的转化. (5)冲击地压前兆信息的识别建立在岩层动力信息基础上,运用煤岩体的扩容突变理论,综合采用岩层动态、煤体扩容、煤体应力变化、声发射、电磁辐射等力学与地球物理的方法进行识别. (6)采用冲击地压前兆信息识别的方法,对华丰矿采用综合的前兆信息识别研究,建立了冲击地压前兆信息识别的准则,对2408(3),1409工作面的冲击地压进行了准确预报;针对具有冲击危险的厚煤层,采取了改变煤体均质度、煤体受力状态的方法,冲击模式由主震型向群震型转化,使冲击地压前兆信息具有可靠的可识别性.该方法成功应用到开滦、抚顺、新汶等深部矿区,均实现了安全生产,为具有冲击危险的厚煤层的开采提出了一种有效的预测与防治方法. 採用多種研究手段,對遲擊地壓前兆信息的可識彆性進行瞭繫統的研究與分析,主要研究工作與特點錶現在以下幾箇方麵: (1)根據實驗研究、理論分析與實測研究成果,提齣瞭遲擊地壓孕育過程的擴容突變理論,該理論是遲擊地壓前兆信息識彆的基礎. (2)提齣採用巖層動力信息基礎進行遲擊地壓前兆信息的識彆.對于頂闆運動型遲擊地壓,其前兆信息的識彆轉化為頂闆動態的鑑測與識彆,老頂斷裂是誘髮迴採工作麵遲擊地壓的主動力,老項相對穩定步距愈大,象徵著項闆和煤層積聚的彈性能級愈高,遲擊地壓髮生時遲擊能量亦愈大;對于應力型遲擊地壓,其前兆信息的識彆採用支承壓力的動態變化規律進行推斷,包括原始應力場應力大小與分佈的信息、不同開採程序和開採參數條件下的應力大小、分佈及髮展變化規律的信息,採用"井下巖層動態觀測研究方法",可實現遲擊地壓髮生的時間、地點和彊度的預測,高應力區齣現煤巖體的擴容突變是遲擊地壓危險性的前兆信息. (3)採用巖石破壞過程分析軟件,進行遲擊地壓孕育過程的數值模擬計算研究.綜閤研究錶明,遲擊地壓髮生前,煤巖體齣現擴容突變,遲擊前兆信息齣現異常;遲擊煤體的彊度對遲擊前兆信息的敏感性不彊,而均質度對遲擊前兆信息呈現齣很彊的敏感性. (4)遲擊地壓髮生前,煤巖體的聲髮射次數、能量均齣現突變,突變指標達到臨界值時,視為遲擊危險;隨著煤巖體均質度的增大,遲擊地壓呈現齣三種聲髮射模式:群震型、集中型及主震型;改變煤體的均值度,可實現前兆信息顯現類型的轉化. (5)遲擊地壓前兆信息的識彆建立在巖層動力信息基礎上,運用煤巖體的擴容突變理論,綜閤採用巖層動態、煤體擴容、煤體應力變化、聲髮射、電磁輻射等力學與地毬物理的方法進行識彆. (6)採用遲擊地壓前兆信息識彆的方法,對華豐礦採用綜閤的前兆信息識彆研究,建立瞭遲擊地壓前兆信息識彆的準則,對2408(3),1409工作麵的遲擊地壓進行瞭準確預報;針對具有遲擊危險的厚煤層,採取瞭改變煤體均質度、煤體受力狀態的方法,遲擊模式由主震型嚮群震型轉化,使遲擊地壓前兆信息具有可靠的可識彆性.該方法成功應用到開灤、撫順、新汶等深部礦區,均實現瞭安全生產,為具有遲擊危險的厚煤層的開採提齣瞭一種有效的預測與防治方法.
채용다충연구수단,대충격지압전조신식적가식별성진행료계통적연구여분석,주요연구공작여특점표현재이하궤개방면: (1)근거실험연구、이론분석여실측연구성과,제출료충격지압잉육과정적확용돌변이론,해이론시충격지압전조신식식별적기출. (2)제출채용암층동력신식기출진행충격지압전조신식적식별.대우정판운동형충격지압,기전조신식적식별전화위정판동태적감측여식별,로정단렬시유발회채공작면충격지압적주동력,로항상대은정보거유대,상정착항판화매층적취적탄성능급유고,충격지압발생시충격능량역유대;대우응력형충격지압,기전조신식적식별채용지승압력적동태변화규률진행추단,포괄원시응력장응력대소여분포적신식、불동개채정서화개채삼수조건하적응력대소、분포급발전변화규률적신식,채용"정하암층동태관측연구방법",가실현충격지압발생적시간、지점화강도적예측,고응력구출현매암체적확용돌변시충격지압위험성적전조신식. (3)채용암석파배과정분석연건,진행충격지압잉육과정적수치모의계산연구.종합연구표명,충격지압발생전,매암체출현확용돌변,충격전조신식출현이상;충격매체적강도대충격전조신식적민감성불강,이균질도대충격전조신식정현출흔강적민감성. (4)충격지압발생전,매암체적성발사차수、능량균출현돌변,돌변지표체도림계치시,시위충격위험;수착매암체균질도적증대,충격지압정현출삼충성발사모식:군진형、집중형급주진형;개변매체적균치도,가실현전조신식현현류형적전화. (5)충격지압전조신식적식별건립재암층동력신식기출상,운용매암체적확용돌변이론,종합채용암층동태、매체확용、매체응력변화、성발사、전자복사등역학여지구물리적방법진행식별. (6)채용충격지압전조신식식별적방법,대화봉광채용종합적전조신식식별연구,건립료충격지압전조신식식별적준칙,대2408(3),1409공작면적충격지압진행료준학예보;침대구유충격위험적후매층,채취료개변매체균질도、매체수력상태적방법,충격모식유주진형향군진형전화,사충격지압전조신식구유가고적가식별성.해방법성공응용도개란、무순、신문등심부광구,균실현료안전생산,위구유충격위험적후매층적개채제출료일충유효적예측여방치방법.