摘要：针对目前参数设计不合理的卸压爆破常常导致巷道围岩损伤破坏,降低防冲效率的问题,采用PASAT-M型便携式微震探测系统,在煤矿井下现场原位开展煤层爆破振动试验,并结合预先加窗短时Fourier变换技术,定量研究卸压爆破下强冲击危险巷道围岩的振动规律。研究表明:(1)在距震源20 m范围内,爆破帮的振动主频随距震源距离的增大呈指数关系增大,顶板的振动主频随距震源距离的增大呈线性关系单调递增,而非爆破帮的振动主频随距震源距离的增大呈二次曲线关系先升高再降低;(2)爆破帮的振幅随距震源距离的增大呈指数关系衰减,超过20 m范围卸压爆破对围岩的损伤破坏效应变得十分微弱;(3)由于巷道各个方位的围岩受到面波和体波的影响程度各不相同,导致了不同方位围岩振动特征(类型、主频和振幅)的差异性;(4)卸压爆炸下巷道各方位围岩的振动类型、主频和幅值并不一致,由此爆破震动波下的损伤破坏效应也有较大区别。结合上述现场实测结果和现有理论,从控制卸压爆破振动的幅值、频率和持续时间3个指标以及增加巷道围岩抗震性能方面,提出优化爆破参数,防止卸压爆破对巷道围岩损伤的建议。

摘要：微震监测系统已成为古山煤矿矿山动力灾害的主要监测手段。为了保证微震系统定位和能量计算的准确性,采用奇异值分解法对古山煤矿微震监测系统的现用台网监测能力进行评价,从而发现了微震系统定位误差较大区域,由此制定监测系统优化方案,并对微震系统的台网布置进行优化。最后采用现场爆破试验对优化结果进行校验,结果表明微震系统的监测误差明显下降。

摘要：乌东矿南采区两组急倾斜煤层同时开采,矿压显现强烈,建立了急倾斜煤层顶板垮落力学模型,利用FLAC3D软件对煤层开采过程围岩应力进行数值模拟。研究结果表明南采区由于煤层倾角近乎直立,两侧采空后的顶板岩柱长时间处于悬预状态,悬顶过长以至造成能量大量积聚。针对悬顶岩柱采用了预裂爆破和高压注水联合处理方法,降低了顶板岩柱的应力集中。

摘要：针对目前参数不合理的卸压爆破常损伤巷道围岩,减弱防冲效果的问题,基于PASAT-M型便携式微震系统实测的卸压爆破振动参数,并引入爆源模型对爆破震源进行描述,由此在FLAC3D4.0平台上研究了卸压爆破下巷道围岩的损伤破坏模式以及锚索支护的振动特征。研究发现:剪切破坏是爆破振动下巷道围岩的主要破坏模式。爆破振动下近场围岩应力水平出现小幅增加,其中顶板内水平应力增幅约为8%,爆破帮内垂直应力增幅在8.3%,爆破后近场围岩的弹性应变能得到一定的释放。卸压爆破通过造成支护结构锚固段附近煤体变形损伤,而导致锚索支护轴力的降低。利用三维全景钻孔窥视方法对巷道围岩裂隙带进行现场实测,验证了数值模拟结果的可靠性。

摘要：为了对煤矿采掘工作面瓦斯浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、温湿度等环境信息进行实时监测,设计了一种基于EZMac协议的煤矿工作面环境监测系统。该系统以无线射频芯片SI4463为监测系统核心,结合EZMac无线网络协议,对采掘工作面的环境信息数据进行采集、显示、存储、无线路由及发送等操作,实现了对无线覆盖的整个采掘工作面的环境信息数据监测。

摘要：针对目前冲击地压矿井卸压爆破参数常不合理导致支护损伤,降低防冲效果的问题,采用锚杆无损检测系统在井下强冲击危险巷道进行现场原位试验研究,定量化分析了爆破动载下锚杆轴向工作阻力的定量损失规律。通过分析,获得了不同药量的爆破导致锚杆轴力损失的影响程度及空间范围。发现了爆破药量不小于6 kg时,随至震源距离的增大锚杆轴力的平均损失率基本呈乘幂关系衰减,但也存在局部突增的可能。同时爆破下锚杆轴力损失是与锚杆方位相关的,距震源越近与锚杆方位的相关性越显著。随着爆破药量的增大锚杆轴力损失率升高,药量越大升高速度越快。通过分析发现,众多影响因素中至震源的距离和锚杆方位只是表层因素,而爆破药量和煤体性质才是核心因素,并且核心因素间也存在相互影响。综合考虑爆破下锚杆轴力损失规律以及煤层爆破的卸压效果,优化了内蒙某矿强冲击危险巷道爆破卸压参数,现场应用效果理想。由此建立了冲击地压矿井煤层卸压爆破参数优化的现场原位试验方法。

摘要：针对距离震源不同距离的采掘区域冲击地压显现响应程度不同的问题,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多参量过程监测系统开展了矿震发生与响应过程规律研究,并通过井下爆破激发震动试验研究了震动传播衰减规律。结果表明：（1）冲击地压多参量过程监测系统监测到矿震的单参量（煤体应力）、多参量（煤体应力、围岩位移及锚杆受力）的响应过程,实现了震动与响应信号捕捉与记录;（2）矿震单参量响应规律,响应时间短（368 ms）,响应过程引起距震源75 m的煤体应力最大升高0.9 MPa,响应终值为煤体应力升高0.5 MPa,矿震的响应并非都是多参量同时响应;（3）矿震引起多参量响应规律,响应时间不同步,响应时间几百毫秒至几分钟不等,响应过程引起距震源150 m的煤体应力整体降低0.7~0.8 MPa、锚杆受力降低7~8 k N、顶煤位移增加4 mm,且捕捉到矿震发生10 h前的岩层位移信息,持续时间1000 ms,位移量最大24 mm,可作为矿震前兆信息;（4）矿井围岩介质中震动能量传播呈指数E=E0eηD关系衰减,距震源200 m范围能量衰减快;震动主频的衰减变化规律也呈指数f=f0eηD关系。距离震源200 m范围的采场、巷道对矿震响应比较显著,与矿震诱发冲击显现区域比较吻合。矿震发生至响应的传播衰减过程的定量关系研究,对进一步提高冲击地压监测预警与防治技术水平具有一定的现实意义。

摘要：针对陕西某矿掘进巷道过联络巷期间发生的矿压异常现象,基于现场异常矿压观测情况,利用FLAC3D有限差分软件对特厚煤层中掘进巷道穿联络巷过程中不同时期巷道围岩应力分布演化特征进行了数值计算分析,并结合SOS微震监测结果对巷道围岩微震活动过程进行了研究。结果表明,在特厚煤层中掘进巷道穿联络巷过程中穿联络巷的巷道围岩冲击危险性呈现"升高—降低—升高—降低"的演化规律,并据此将巷道围岩应力分布演化过程近似划分为5个具有不同应力特点的阶段。

摘要：为了确定合理的工作面回采速度,降低冲击地压的发生概率,针对崔木矿22302工作面回采过程的强动力显现,对工作面在不同推进阶段的微震事件与回采速度的影响关系进行了分析。研究结果表明,回采速度对微震事件的频次影响较为直接,但回采速度的变化对微震能量的释放影响最为明显,尤其是大能量微震事件的发生均集中在回采速度的剧烈变化期间,存在发生冲击地压的可能。

摘要：针对崔木煤矿21306工作面在掘进和回采期间频繁发生冲击显现的问题,通过数值模拟和微震监测,确定了崔木煤矿冲击地压发生的动静载主控因素,并提出了相对应的防治措施。研究结果表明:采掘工作面静载荷主要来源于侧向支承压力、超前支承压力和构造应力三者叠加,而坚硬厚层顶板的活动断裂为主要动载荷源,动静载荷联合作用时极易发生冲击地压。基于此,从降低煤体内的集中高应力和避免顶板悬顶两个方面着手,制定了大孔径钻孔卸压和顶板深孔预裂爆破相结合的防治方案,实施结果表明通过对两种载荷采取对应措施,有效降低了冲击危险,保障了21306工作面的安全回采。