条带煤柱开采冲击危险演化机理及综合预警技术

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采用实验室试验、理论分析、数值模拟与现场试验监测等手段,研究了条带开采围岩能量与冲击危险的孕育发展规律,对条带工作面采掘生产过程中冲击危险进行安全评价,基于条带工作面生产过程中强动压显现的微震监测与电磁辐射监测数据整理与分析,建立了冲击危险的多参数综合预警方法并成功应用于工程实践。  (1)通过实验室试验研究,研究了条带工作面煤层及顶板岩层的冲击倾向性,结果表明:3煤下部煤为具有弱冲击倾向性的煤层;3煤上部煤为具有强冲击倾向性的煤层;煤层顶板岩层为具有弱冲击倾向性的顶板岩层。  (2)数值仿真试验研究了留宽、采宽参数变化对条带煤柱开采不同推进步距情况下工作面前方支承压力分布规律、弹性应变能密度分布规律等。数值仿真试验研究了条带工作面开采煤壁前方的能量聚集规律,随着工作面不断向前推进,煤壁前方能量差逐渐增加,且能量梯度不断增大,冲击危险性不断增加;当工作面推进到停采线附近时,采动造成的能量积聚与两侧采空区停采线处残余弹性能逐渐叠加,弹性能差值增高区范围逐渐增大,煤岩稳定性逐步降低,冲击危险性不断升高。  (3)对条带煤柱采掘生产过程中可能的冲击危险程度进行安全评价,为条带煤柱回收冲击危险治理提供依据。  (4)基于对条带煤柱回采过程中的微震、电磁辐射数据的整理分析,研发了冲击危险综合预警技术,该技术成功预警回采过程中的冲击危险严重区域。
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