摘要：水力压裂起裂与扩展压力的确定是压裂设计最为重要的参数之一,与水平孔或垂直孔水力压裂相比,任意方向钻孔水力压裂的起裂与扩展更加复杂。根据最大拉应力准则,分析任意方向钻孔裂缝起裂压力及起裂方向,得出量纲一起裂压力(p b/σv)随钻孔方位角和钻孔倾斜角的变化规律;并以王台铺煤矿顶板岩层水力压裂为例,进行起裂压力与起裂位置计算,通过有限元计算分析扩展压力较大的原因。研究结果如下:(1)当水平主应力相等时,钻孔从垂直方向逐渐旋转至水平方向过程中,所需起裂压力不断减小,水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,裂缝起裂压力保持不变;(2)随着σH/σh或σH/σv的增大,裂缝起裂压力的变化规律与地应力场类型密切相关;(3)钻孔由垂直方向转向水平方向过程中,对于3种类型的应力场(正断层型、平滑断层型、逆断层型),裂缝起裂压力有着各自独特的变化规律;(4)水平孔由σh方向逐渐旋转至σH方向过程中,对于不同类型的应力场,合理布置钻孔方向可使起裂压力最小;(5)当岩石抗拉强度与地应力大小相近时,增大抗拉强度使裂缝起裂所需的压力明显增大;(6)有限元计算结果表明,裂缝起裂后旋转扩展会导致较高的扩展压力;(7)在进行水力压裂作业时,地应力的大小、方向和类型是进行钻孔参数设计的基础。

摘要：分析锚杆支护作用原理可知锚杆预紧力弥补了巷道因开挖而缺失的围岩"一向"应力,从而提高了围岩强度,能够阻止节理裂隙的扩展和滑移。锚杆加固的效果取决于锚杆的预紧力,同时安装时间、支护强度、支护刚度和韧性也是重要的影响因素;科学的设计方法、高强度杆体材料和高预紧力及特殊状况下采用全锚索和注浆等相结合的方法才能保证巷道的安全稳定。

摘要：针对浅埋强冲击危险区静载荷高度集中、无顶板活动就面临冲击危险的特征,以古山煤矿为例,确定其冲击地压发生类型为集中静载荷主导型,对集中静载荷采用地震CT技术、数值模拟、现场实测等方法开展了分步评价,分步驱散,联合检验。结果表明:浅埋厚硬单层岩浆岩顶板提供集中静载荷,本次冲击地压无动载荷参与,冲击地压监测应以监控静载荷为主;据采前地震CT探测结果揭示冲击发生后,仍然存在静载荷高度集中区域;开采过程中静载荷实时监测与数值模拟揭示的强冲击危险区相吻合,微震、地音监测技术提供的动载荷信息检验了静载荷监测结果,表明工作面推进中顶板未垮断,高集中静载荷导致底板、煤层破裂。

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：应用三维有限差分数值计算软件GMS,利用其特有的三维地层创建模块和渗流计算模块,以陕北地区某矿为例,在矿区水文地质分析的基础上,建立矿区三维水文地质模型,预测了该矿某采煤工作面的涌水量变化规律,为矿井开采方案设计、保证安全开采提供了理论参考。

摘要：由于缺乏规范性程序指导,我国新建矿井建设期出现冲击地压难以应对的问题。以发生冲击地压的在建矿井为工程背景,分析了设计阶段、基建施工阶段冲击地压防治的程序与技术。结果表明,新建矿井应遵循冲击地压矿井识别、基于地应力的开拓巷道布置、采煤方法选择、煤柱宽度论证、合理煤层开采顺序等原则来指导初步设计;基本建设期间可针对冲击启动载荷源分源监测、分源防治,并形成采掘空间局部防治冲击地压的理论与技术体系。应用结果表明,理论与技术能够指导实践,已经在多个新建冲击地压矿井推广应用。

摘要：为解决五阳煤矿高应力厚煤层动压巷道底鼓问题,通过将破碎的底板围岩视为松散体,依据朗肯土压力理论,对巷道底板受力进行了力学分析,研究了底鼓的发生机理及控制技术。结果表明:(1)五阳矿76采区2号专用回风巷底板破坏形式是全断面挤压流动底鼓;(2)巷道本身的围岩特性、较高的水平地应力、相邻工作面采空区侧向支承压力及底板未采取加固措施是造成巷道底鼓的主要因素;(3)针对高应力厚煤层动压巷道围岩的控制,必须把巷道围岩看作一个整体,把对底板的控制放在与顶帮控制同等重要的地位,在支护顶帮的同时进行底板的加固,使整个巷道形成一个整体承载结构;(4)76采区2号专用回风巷采用顶帮强力锚杆锚索支护和底板预应力全长锚固注浆锚索支护技术后,围岩变形量满足安全使用要求,不仅有效地控制了巷道底鼓,而且保证了顶板和两帮的稳定性,使巷道整体的稳定性得到保障。

摘要：针对杜儿坪高瓦斯矿井采区工作面Y形通风方式,开展低位瓦斯抽放巷支护技术研究。井下调研查明底抽巷存在锚杆锚索预应力偏低、锚索超长及帮顶联网脱节等设计缺陷;提出围岩条件、采动应力和地应力是影响其稳定的主要因素,据此设计底抽巷采用高预应力锚网索联合支护技术,数值计算及现场应用表明,采用设计方案底抽巷满足了两面瓦斯的抽采任务,为同类巷道支护提供了参考依据。

摘要：采用"最佳D值"设计准则对微震台网最佳布设方案进行了理论研究,得出最优台站布置点即为以震源位置为中心的正n边形的顶点;提出了微震台网布设一般性的原则和P波波速测定方法。采用ARAMIS M/E微震监测系统,对千秋煤矿21141工作面围岩破坏和应力分布特征进行了研究,据此划分了冲击地压的3个高危险区域;指出21141工作面开采已经引起了巨厚砾岩的运动,开采过程中容易诱发底板型冲击地压,应采用放炮断底的解危措施;提出21141工作面密闭墙与终采线间距应大于50 m,区段煤柱应小于5 m。

摘要：从煤岩体的裂隙分布、渗流水力学特征与化学注浆堵水机理出发,详细分析了渗透水裂隙的形成及分类、破碎煤岩体注浆堵水作用机理;论述了岩体渗透系数与应力、温度的关系,水压与注浆压力的关系,岩体的可注性以及注浆位置选取与钻孔深度的关系。通过对屯留煤矿南翼进风大巷的顶板水封堵工程的实例分析,说明化学注浆堵水可借助深部开裂程度较低的围岩裂隙实施,形成隔水帷幕;涌水量大的厚层富含水破碎顶板由深部向浅部后退式注浆工艺,可显著提高注浆堵水效果,降低材料消耗和工程成本。