摘要：针对I010203工作面顶板活动剧烈、冲击危险性高、顶板控制高度不明的问题,采用理论计算、数值模拟、微震监测、钻孔窥视的研究方法,综合确定了近距离煤层坚硬顶板控制高度,优化了近距离煤层坚硬顶板控制高度参数,开展了顶板控制效果工程验证。研究表明,4种研究方法确定的顶板垮落带分别为27~32、44、43、28~47 m,综合考虑垮落带高度和裂隙带高度影响的防冲控制范围,确定坚硬顶板合理处理高度为40 m;优化了I010203工作面坚硬顶板深孔预裂爆破确定的控制高度,开展了I010203工作面顶板深孔预裂爆破工程实践,有效减小了I010203工作面坚硬顶板大能量微震事件活跃高度及强度,降低了I010203工作面冲击危险性,验证了确定的I010203工作面顶板处理高度的合理性。

摘要：为研究坚硬顶板遗留煤层条件下综放工作面冲击地压发生机理,以宽沟煤矿坚硬顶板遗留煤层下I010203工作面易发生高能量事件的临空巷道为工程背景,通过理论分析、现场监测、数值模拟和工程验证相结合的方法,分析了B_(4)、B_(2)煤层开采过程中覆岩结构特征及演化过程,模拟了不同结构形态下煤岩体应力分布规律,并通过钻孔实测、微震监测和PASAT M探测多种方法进行了验证。研究表明:B_(4)与B_(2)煤层开采后,低位覆岩结构Ⅰ以侧向悬臂的形式加载临空巷道,悬顶长度为18.5~37.5 m,造成临空巷道煤岩体形成应力升高区;随着开采范围增大,覆岩活动空间向上发展,微震事件向上聚集,采空空间逐渐增大,当B_(4)与B_(2)煤层采空区导通后,波及高位覆岩结构Ⅱ,r_(2)岩层运动下沉造成实体侧煤体应力升高区范围扩大、转移,应力集中系数再增大,最终r_(2)岩层破断失稳,结构Ⅰ与结构Ⅱ积聚的弹性能瞬间释放,动静载共同作用达到冲击地压发生的临界条件,造成临空巷道冲击显现。

摘要：针对孟村矿井冲击地压多发生在断层构造区附近这一问题,采用理论分析、数值模拟及微震监测相结合的手段,研究了深部特厚煤层条件下构造区掘进工作面冲击地压发生机理。研究结果表明,原岩应力状态下,断层对地应力分布扰动作用显著,断层上盘存在大范围应力集中区,而下盘仅出现应力降低区,上盘应力扰动范围大于下盘扰动范围。由于DF29断层对掘进扰动存在阻隔作用,由上盘向断层掘进的工作面周围微震活动性发生由弱到强的突变。突变点以远掘进时,断层附近扰动强度较低;掘过突变点后,断层另一盘活动性急剧增强。断层导致掘进工作面围岩静载荷和动载荷均发生异常增高,两者叠加后易超过临界水平,进而发生冲击地压。研究结论可为彬长矿区类似条件下冲击地压防治提供参考。

摘要：针对宽沟煤矿“3·7”、“3·8”震动事件呈现短时间隔“连锁”效应的现象,采用现场实测方法研究两煤层开采后的岩层结构特征,采用理论分析、微震监测的方法分析了两煤层开采形成的结构形态与失稳演化过程,基于数值模拟方法揭示了两煤层开采坚硬顶板联动效应引起的煤体应力演化过程,提出了两煤层联动冲击致灾机制。研究表明:I010203面形成了侧向悬顶的结构,实测确定了结构Ⅰ的悬顶长度为18.5~37.5 m,两煤层坚硬顶板呈现由低位向高位、煤柱侧向实体侧失稳的演化过程,揭示了两煤层坚硬顶板联动演化过程;通过数值模拟、采前PASAT探测获得了结构Ⅰ和结构Ⅱ联动过程的应力演化特征,认为岩层结构的变化是煤(岩)体应力的演化的重要原因,联动过程临空巷道应力不断升高,加剧了工作面冲击危险性;两煤层开采扰动致使坚硬顶板联动,剧烈释放结构Ⅰ与结构Ⅱ积聚的弹性能,诱发高静载条件的临空巷道冲击显现或局部巷道变形。