摘要：为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表明:进风巷上帮煤体应力分布与巷道下帮侧煤体应力分布不同,巷道上帮侧煤体应力浅部应力高于深部应力且与至工作面距离呈正相关,孔深4.5 m煤体应力集中程度最高,采动应力集中分布在超前工作面50~110.6 m,显著影响范围为超前工作面50 m内;巷道下帮侧煤体应力深部高于浅部且与至工作面距离呈正相关,煤体应力集中位于9 m以上的深部位置,采动应力集中分布在超前工作面50~80 m,显著影响范围为超前工作面60 m内;确定了进风巷上帮煤体预卸压范围为50~120 m,巷道下帮煤体的预卸压范围为60~80 m。参考经验数据以及理论计算,确定了进风巷上帮煤体爆破卸压工程和下帮煤体大直钻孔卸压工程的相关参数,结合PASAT探测和围岩应力数据对比分析结果,设计的煤体爆破卸压工程能有效降低区段煤柱围岩应力集中现象,但大直径钻孔应确保一定的工程量,形成连续卸压面才能达到预期卸压效果。

摘要：大南湖一矿3#煤层上覆岩层属于Ⅳ,Ⅴ类岩层,节理裂隙发育,遇水易软化破碎。1301工作面与1303工作面的区段煤柱为18 m,导致巷道破坏严重。为探究合理的区段煤柱宽度,基于岩石损伤的"应力(stress)-渗流(seepage)-损伤(damage)"理论,采用fish语言编程对Flac3D软件计算过程中的岩石力学参数进行优化,实现软件在计算过程中水对岩石的损伤作用。在此基础上,进行富水条件下区段煤柱宽度优化"应力-渗流-损伤"分析下的数值模拟分析,揭示不同宽度煤柱内部应力演化特征、损伤区域分布以及底板渗流通道。结果表明:区段煤柱宽度在18~22 m时,煤柱内部应力为42~52 MPa,应力集中明显;煤柱下部裂隙贯通,煤柱内部弹性核范围不足高度的2倍;本区段合理煤柱宽度为26 m,下区段合理煤柱宽度为30 m,既保证安全生产又保证经济效益。并通过现场实测验证了下区段30 m煤柱的可靠性,对以后富水条件下的煤矿安全开采具有一定的指导意义。

摘要：为了研究I010203工作面临空巷道多次矿震诱发冲击显现的原因及规律,采用ARAMIS M/E微震监测系统、PASAT-M便携式微震监测系统和冲击地压应力监测系统进行实时监测,通过地质因素和开采因素分析确定了6个影响因素,进一步根据煤体应力监测数据、支架压力监测数据、微震监测数据,分析了I010203工作面回采过程煤体应力的集中程度、演化过程,研究了工作面周期来压期间、断层区域、侧向顶板的微震活动演化过程,针对回采期间发生的一次矿震引起的弱冲击显现案例,利用PASAT-M便携式微震监测系统对弱冲击显现区域进行了探测,依据综合监测分析结果探讨了煤体应力、围岩活动的相互关系及致灾过程,确定了I010203工作面临空巷道矿震诱发冲击显现的原因及规律。结果表明:I010203工作面临空巷道煤体应力集中程度高,实体侧应力集中系数达到2.05~8.59、煤柱侧达到1.76~3.16,采动与构造应力叠加后形成的高静载接近或达到煤体冲击地压发生的临界应力,断层、侧向顶板结构以及顶板周期破断是影响矿震发生的主要因素,高集中程度的静载荷为冲击致灾提供易满足的应力条件,工作面来压期间,断层、侧向顶板结构的能量突然释放,诱发大能量矿震发生,以动载形式至采场空间,使接近或临界应力条件的煤体进一步升高,达到冲击地压发生的临界条件,从而诱发冲击显现。