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上保护层开采降压-减震-吸能效应与冲击地压防治技术研究
1
作者 安俊孝 胡伟 +2 位作者 陈昆 朱志洁 李瑞琪 《中国煤炭》 北大核心 2025年第5期50-62,共13页
以雅店煤矿上保护层开采为工程背景,对上保护层开采条件下冲击地压防治原理进行研究。采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法分析了上保护层开采后被保护层的顶板结构特征及围岩应力变化,揭示了上保护层开采冲击地压的防治原理。研究... 以雅店煤矿上保护层开采为工程背景,对上保护层开采条件下冲击地压防治原理进行研究。采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法分析了上保护层开采后被保护层的顶板结构特征及围岩应力变化,揭示了上保护层开采冲击地压的防治原理。研究结果表明,保护层开采后顶底板岩层发生了变形、断裂、离层及膨胀变形等破坏,降低了被保护层工作面的围岩应力;改变了被保护层的顶板结构特征,降低了覆岩破断产生大能量震动的可能性,并形成了对矿震能量具有耗散作用的卸压结构体,对被保护层工作面起到了降压-减震-吸能的作用,降低了被保护层的冲击危险性。通过数值模拟对比,相对于非保护层开采而言,保护层工作面回采前巷道围岩应力降低了2.0~4.0倍,回采期间巷道围岩应力降低了2.3~3.5倍,有效降低了被保护层工作面采掘期间的围岩应力。通过现场试验验证,保护层开采后,最大水平主应力释放率为28.2%,垂直应力释放率为50.4%,最小水平主应力释放率为23.5%;相对于非保护层开采,保护层开采后被保护层的日微震总能量最大值、日微震总能量平均值、日微震总频次最大值和日微震总频次平均值分别降低了95.7%、92.2%、72.7%及65.4%,表明保护层开采能够有效降低被保护层巷道的围岩应力,降低微震能量及频次,防冲效果显著。 展开更多
关键词 保护层开采 冲击地压 采动应力场 数值模拟 微震能量
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综放工作面过断层应力变化与断层错动特征实测研究
2
作者 王利新 宋心影 +2 位作者 赵乃强 张凤岩 孔德闯 《华北科技学院学报》 2025年第5期47-51,共5页
为揭示综放工作面过断层群过程中断层活化及应力演化的规律,以山西中煤东坡煤业有限公司924回采工作面为工程背景,通过现场实测的方法,研究了断层群受采动影响的活动特征。采用钻孔应力监测技术,在工作面回风平巷布置16个测点,实时获取... 为揭示综放工作面过断层群过程中断层活化及应力演化的规律,以山西中煤东坡煤业有限公司924回采工作面为工程背景,通过现场实测的方法,研究了断层群受采动影响的活动特征。采用钻孔应力监测技术,在工作面回风平巷布置16个测点,实时获取了煤壁侧煤岩体的应力变化数据,并结合断层上下盘位移监测,分析了fd28断层和N13断层的活化特征。研究结果表明:受采动影响,fd28断层和N13断层附近岩层应力显著变化,垂直应力峰值达9.07 MPa,断层表面裂隙逐渐扩展,fd28断层最大错动量为9 mm,N13断层最大错动量为39 mm,显示出明显的活化效应。断层活化效应在工作面推进至距离断层20~30 m时最为显著,fd28断层在监测32天后趋于稳定。研究成果为断层活化机理及采动条件下断层群的安全管控提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 断层活化 断层构造 采动影响 覆岩运移 采场应力
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深井冲击地压巷道支护优化数值模拟研究
3
作者 张保泉 甘海龙 +3 位作者 徐诚军 吴海 熊怀鑫 贾倩 《江西煤炭科技》 2025年第3期117-122,共6页
随着煤矿开采深度的增加,井下采掘工作面冲击地压灾害频发,巷道支护稳定性面临严峻挑战。本文以辽宁九道岭煤业有限公司E-8工作面运输巷为研究对象,基于现场地质资料与岩层物理力学参数,采用FLAC^(3D)数值模拟的方法,对比分析原支护方案... 随着煤矿开采深度的增加,井下采掘工作面冲击地压灾害频发,巷道支护稳定性面临严峻挑战。本文以辽宁九道岭煤业有限公司E-8工作面运输巷为研究对象,基于现场地质资料与岩层物理力学参数,采用FLAC^(3D)数值模拟的方法,对比分析原支护方案(半圆拱形断面+锚杆锚索联合支护)与优化方案(斜顶梯形断面+防冲支架)的巷道围岩变形及应力分布特征。结果表明:优化方案下,巷道顶板下沉量降低34%(90.57 mm),两帮移近量减少41.69 mm,最大主应力降幅达44%(0.056 MPa),有效缓解了应力集中现象;但新方案中底板位移较原支护增大4.74 mm(219.50 mm),可能与局部支护刚度不足或模型边界条件相关。研究证实,断面形式与支护结构协同优化可显著提升巷道稳定性,为深部冲击地压矿井的支护设计提供理论参考。 展开更多
关键词 深井 冲击地压 巷道支护 支护优化 数值模拟
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近距离煤层下位巷道顶板分区支护技术研究
4
作者 彭瑞 郑迪 +5 位作者 张腾 赵启峰 刘江 沈春阳 杨学红 徐钰斌 《华北科技学院学报》 2025年第5期6-13,共8页
针对近距离煤层间隔层厚度变化较大,下位巷道采用单一的支护方案围岩控制效果和经济效益不佳的问题,本文以三河口煤矿一近距离煤层下位回采巷道为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等方法对巷道顶板间隔层最大损伤深度、损伤分布... 针对近距离煤层间隔层厚度变化较大,下位巷道采用单一的支护方案围岩控制效果和经济效益不佳的问题,本文以三河口煤矿一近距离煤层下位回采巷道为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等方法对巷道顶板间隔层最大损伤深度、损伤分布进行研究,依据间隔层厚度和间隔层损伤情况将巷道分为破碎失稳区、裂隙损伤区、微损较稳区等三个区域并给出相应的支护方案,数值模拟和现场监测结果验证了分区支护方案的可靠性。研究结果表明:一是采空区底板损伤深度约为5.17 m;二是间隔层完整性有随厚度增加而增加的趋势,三是分区支护方案围岩控制效果良好。研究结果对近距离煤层开采分区支护设计及提高经济效益具有较好的指导意义。 展开更多
关键词 采空区 近距离煤层 分区支护 数值模拟
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掘进巷道分区特征多参量联合监测与防冲实践
5
作者 王磊 《能源与节能》 2025年第2期103-106,共4页
为提高煤矿掘进巷道的安全生产水平,防止冲击地压等灾害发生,以X煤矿35022工作面为例,采用多参量联合监测与分区特征分析方法。详细分析了掘进巷道的地质特征及分区特征,设计了包括地压、瓦斯体积分数、温度等参数在内的监测方案。同时... 为提高煤矿掘进巷道的安全生产水平,防止冲击地压等灾害发生,以X煤矿35022工作面为例,采用多参量联合监测与分区特征分析方法。详细分析了掘进巷道的地质特征及分区特征,设计了包括地压、瓦斯体积分数、温度等参数在内的监测方案。同时,建立了数据采集与传输系统、实时数据分析与预警系统,以实现对潜在安全风险的实时监控和预警。研究结果表明,该监测方案能提升巷道施工过程中的安全管理效能,预测和降低冲击地压带来的风险。研究成果可为类似矿区的安全生产提供技术支持。 展开更多
关键词 掘进巷道 分区特征 多参量联合监测 预警系统 防冲措施
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综采坚硬顶板分段水力压裂关键技术研究与应用
6
作者 江海波 苏星宇 祝土翔 《山东煤炭科技》 2025年第3期103-107,共5页
针对73下05综采工作面顶板提出利用分段水力压裂解决冲击地压防治问题,运用真三轴压裂设备和声发射装置进行实验室实验,分析岩体水压致裂裂隙扩展规律,得到不同注水时间对顶板裂隙扩展规律的影响,依据实验得到的关键参数,开展水力压裂... 针对73下05综采工作面顶板提出利用分段水力压裂解决冲击地压防治问题,运用真三轴压裂设备和声发射装置进行实验室实验,分析岩体水压致裂裂隙扩展规律,得到不同注水时间对顶板裂隙扩展规律的影响,依据实验得到的关键参数,开展水力压裂现场应用。结果表明:经过分段水力压裂后,工作面微震事件频率及能量明显降低,总能量、频次分别降低69%和61%,有效降低冲击地压危害。 展开更多
关键词 综采 顶板 压裂 防冲
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深部复杂工作面“四位一体”综合防冲措施的探索与实践
7
作者 王维斌 肖自义 盛春芝 《山东煤炭科技》 2025年第6期137-140,146,共5页
以李楼煤矿1301-2工作面为研究背景,采用理论分析、工程对比、效果检验等方法,建立“顶板深孔爆破断顶+帮部大直径钻孔卸压+帮部煤体爆破卸压+底板松动爆破卸压”四位一体立体化综合卸压体系,配合“锚网索喷+W钢带+可伸缩式U29钢棚支护... 以李楼煤矿1301-2工作面为研究背景,采用理论分析、工程对比、效果检验等方法,建立“顶板深孔爆破断顶+帮部大直径钻孔卸压+帮部煤体爆破卸压+底板松动爆破卸压”四位一体立体化综合卸压体系,配合“锚网索喷+W钢带+可伸缩式U29钢棚支护”强支护、“高强度水胶药柱+囊袋注浆全长封孔”强断顶、“深、浅孔配合爆破”强卸压等措施,实现了强冲击危险工作面“零预警、零冲击”管控目标,保障了工作面安全平稳生产,验证综合卸压体系的有效性。 展开更多
关键词 采煤 综合 防冲 实践
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孤岛小煤柱综放面冲击危险性评价
8
作者 裴冉 《江西煤炭科技》 2025年第3期1-4,共4页
以麻家梁矿14203-1孤岛小煤柱工作面为工程背景,针对工作面开采期间可能存在冲击危险性的安全问题,分析了冲击地压的类型以及致灾危险因素,采用综合指数法对14203-1孤岛工作面煤层的冲击危险性进行评价,判定14203-1工作面整体为弱冲击... 以麻家梁矿14203-1孤岛小煤柱工作面为工程背景,针对工作面开采期间可能存在冲击危险性的安全问题,分析了冲击地压的类型以及致灾危险因素,采用综合指数法对14203-1孤岛工作面煤层的冲击危险性进行评价,判定14203-1工作面整体为弱冲击危险区域,存在中等冲击危险区域5处。为工作面回采期间制定专项防冲措施提供依据,实现对工作面矿压强显现的超前预防治理,加强工作面回采的安全性。 展开更多
关键词 孤岛工作面 小煤柱 冲击危险性 综合指数法
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特厚煤层顶板关键层地面压裂技术应用与优化
9
作者 王帅 张晓 《陕西煤炭》 2025年第1期128-132,164,共6页
厚硬顶板在回采工作面推进期间自行垮落困难,开采过程中易引发工作面强矿压显现、引起安全事故,为避免胡家河煤矿401106工作面开采期间出现此类问题,综合运用理论分析、工程类比等手段进行地面水力压裂技术进行设计及优化研究,选用电缆... 厚硬顶板在回采工作面推进期间自行垮落困难,开采过程中易引发工作面强矿压显现、引起安全事故,为避免胡家河煤矿401106工作面开采期间出现此类问题,综合运用理论分析、工程类比等手段进行地面水力压裂技术进行设计及优化研究,选用电缆泵送桥塞射孔联作压裂工艺技术,确定合理的水平井压裂分段段长、选择合适的工具、支撑剂类型,在401106工作面实施地面压裂工艺后,对比分析401105工作面、401106工作面支架载荷变化规律,压裂后工作面支架压力普遍在35 MPa以下,采动压力减弱特征明显,说明地表水力压裂技术可以有效降低工作面因厚硬顶板岩层垮塌而产生的强矿压,保障了工作面安全高效生产。 展开更多
关键词 特厚煤层:厚硬顶板 地面钻孔 水力压裂
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急倾斜煤层综放面冲击地压防治工程研究
10
作者 廉强 《山东煤炭科技》 2025年第1期116-120,共5页
针对急倾斜煤层综放面回采时易发生工作面冲击地压的难题,以乌东煤矿北采煤层为研究对象,采用现场试验、理论分析、数值模拟等手段,研究不同采场覆岩体结构及运移规律,揭示冲击地压致灾机理。特殊的地质赋存条件及煤岩较强的冲击倾向性... 针对急倾斜煤层综放面回采时易发生工作面冲击地压的难题,以乌东煤矿北采煤层为研究对象,采用现场试验、理论分析、数值模拟等手段,研究不同采场覆岩体结构及运移规律,揭示冲击地压致灾机理。特殊的地质赋存条件及煤岩较强的冲击倾向性、水平分段综放面静载地应力与开采扰动应力叠加作用和“悬臂梁”结构动力失稳诱发采空区覆岩大面积滑移是引起急倾斜煤层冲击地压的主要原因。提出采用以注水弱化为主、顶板卸压为辅等综合措施,对急倾斜煤层综放工作面的冲击地压进行控制。注水弱化后,顶板破裂效果十分显著,随着钻孔爆破视电阻率增加10~15 Ω,进一步扩大了顶板破断范围,降低了顶板应力集中程度,取得了较好的预防效果。 展开更多
关键词 急倾斜 综放 冲击地压
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PASAT-M探测系统在工作面应力及构造探测中的应用
11
作者 张云宁 秦立堂 +1 位作者 赵治勇 岳博 《内蒙古煤炭经济》 2025年第12期31-33,共3页
随着煤矿安全生产水平提升,对工作面应力及构造探测的需求日益增加。本文基于新型触发装置的PASAT-M冲击危险探测系统,对其在工作面应力及构造探测中的应用进行研究。研究表明,PASAT-M系统具有高灵敏度、快速响应、远距离探测等优点,在... 随着煤矿安全生产水平提升,对工作面应力及构造探测的需求日益增加。本文基于新型触发装置的PASAT-M冲击危险探测系统,对其在工作面应力及构造探测中的应用进行研究。研究表明,PASAT-M系统具有高灵敏度、快速响应、远距离探测等优点,在工作面应力及构造探测中表现出良好的应用前景和实用性。 展开更多
关键词 PASAT-M 触发装置 工作面应力 构造探测 安全生产
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煤矿冲击地压灾害及防治技术探析
12
作者 王鑫波 《内蒙古煤炭经济》 2025年第17期10-12,共3页
冲击地压是威胁煤矿安全生产的严重灾害之一,具有突发、破坏性强的特点。本文分析冲击地压危害,阐述发生机理,提出目前常见的防治技术,包括开采技术优化、煤层注水、卸压爆破,并结合案例分析效果。
关键词 煤矿 冲击地压 灾害 防治技术
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煤层厚硬顶板采动诱发冲击地压机理及稳定性控制研究
13
作者 郭争利 《内蒙古煤炭经济》 2025年第7期40-42,共3页
煤层开采过程中,坚硬顶板给煤矿安全高效开采带来极大危害,为探究厚硬顶板在采动影响下诱发冲击动力灾害,本文以鄂尔多斯某冲击地压矿井为研究背景,通过理论分析、现场微震监测及数值模拟研究厚硬顶板在采动影响下移动规律及应力变化特... 煤层开采过程中,坚硬顶板给煤矿安全高效开采带来极大危害,为探究厚硬顶板在采动影响下诱发冲击动力灾害,本文以鄂尔多斯某冲击地压矿井为研究背景,通过理论分析、现场微震监测及数值模拟研究厚硬顶板在采动影响下移动规律及应力变化特征,分析厚硬顶板的采动特性及其与冲击地压的关系,最后通过现场监测数据分析,提出厚硬岩层稳定性控制技术方案。 展开更多
关键词 覆岩移动 冲击地压 稳定性控制 数值模拟
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深井煤矿冲击地压及防治措施机理研究
14
作者 贾旭涛 王海庆 《内蒙古煤炭经济》 2025年第14期26-28,共3页
本研究针对深井煤矿开采过程中面临的冲击地压灾害问题展开研究。通过系统分析冲击地压的主要危害类型,提出优化区域防护布局、强化动压监测预警、推进卸压爆破施工等防治措施。同时探讨冲击地压的防治机理,重点研究应力集中消散机理、... 本研究针对深井煤矿开采过程中面临的冲击地压灾害问题展开研究。通过系统分析冲击地压的主要危害类型,提出优化区域防护布局、强化动压监测预警、推进卸压爆破施工等防治措施。同时探讨冲击地压的防治机理,重点研究应力集中消散机理、矿压动力演化规律及围岩变形破坏机制。 展开更多
关键词 深井煤矿 冲击地压 防治措施
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深部高应力巷道钻孔卸压围岩能量耗散特征与钻孔参数研究 被引量：4
15
作者 吴洋 左宇军 +3 位作者 陈庆港 林健云 陈斌 郑禄璟 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第10期1-9,共9页
为提高某金矿深部高应力巷道的围岩钻孔卸压效果,采用FLAC3D建立了钻孔卸压围岩能量耗散模型,研究分析了不同钻孔参数(直径、排距、间距)条件下卸压后围岩垂直应力和弹性能密度的变化规律。结果表明:围岩卸压后的峰值应力位于钻孔两侧,... 为提高某金矿深部高应力巷道的围岩钻孔卸压效果,采用FLAC3D建立了钻孔卸压围岩能量耗散模型,研究分析了不同钻孔参数(直径、排距、间距)条件下卸压后围岩垂直应力和弹性能密度的变化规律。结果表明:围岩卸压后的峰值应力位于钻孔两侧,钻孔直径由80 mm增加至240 mm时,围岩垂直应力峰值减少了26.0%,卸压区内弹性能密度峰值提高了77.4%,钻孔中心垂直应力减少了58.6%,卸压效果增强;卸压钻孔排距、间距从0.6 m增加至1.4 m时,围岩峰值垂直应力增加了8.6%和11.6%,钻孔中心垂直应力增加了40.2%和80.2%,卸压区内弹性能密度峰值降低了32.7%和24.5%,卸压效果减弱。卸压钻孔参数的合理选择可以有效增强卸压效果,研究成果对金属矿山高应力巷道围岩卸压钻孔设计具有借鉴意义。 展开更多
关键词 钻孔卸压 围岩稳定性 能量耗散 数值模拟
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防治冲击地压的钻孔卸压技术研究进展与展望 被引量：4
16
作者 杜学领 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第11期28-40,共13页
钻孔卸压是冲击地压防治中的一种局部防冲措施,但现有研究存在对工程背景和钻孔卸压认识不清等问题,导致一些研究的可信度不高。采用文献调研和理性反思的研究方法,重点对钻孔卸压的界定、我国冲击地压防治中钻孔卸压的早期研究史、钻... 钻孔卸压是冲击地压防治中的一种局部防冲措施,但现有研究存在对工程背景和钻孔卸压认识不清等问题,导致一些研究的可信度不高。采用文献调研和理性反思的研究方法,重点对钻孔卸压的界定、我国冲击地压防治中钻孔卸压的早期研究史、钻孔卸压典型工况、钻孔卸压分类、钻孔卸压典型案例等展开研究。结果表明:钻孔卸压是通过钻孔实现卸压目的的一种工程技术,卸压钻孔是为实现卸压目的而施工的钻孔;钻孔卸压并未出现在我国冲击地压防治的早期研究中,进入21世纪以后,我国针对该问题的研究才逐渐增多,钻孔卸压的典型工况包括掘进巷道、回采、修复巷道等;根据不同的分类依据,钻孔卸压可被分为不同类型,钻孔卸压的设计主要涉及卸压钻孔几何参数设计、卸压钻孔组合形式设计和钻孔卸压的施工设计;目前的研究存在钻孔卸压工程与理论不完全对应、过度关注材料特性、对工况区分不清、煤柱侧钻孔卸压研究薄弱等问题,未来应选择符合科学研究范式的方法、手段展开有针对性、有信服力、精细化的研究。 展开更多
关键词 钻孔卸压 冲击地压 动力灾害 防治方法 文献综述
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煤矿井下防冲击地压技术的应用研究 被引量：3
17
作者 陈旭 张朋 张金宝 《中国设备工程》 2024年第7期233-235,共3页
本文围绕煤矿井下防冲击地压技术的应用,探讨了顶板断顶预裂技术、防冲击地压控制方法、填充与排放技术以及数值模拟与监测技术等方面的内容。通过合理的技术选择和应用,可以有效地减少地压带来的危害,保障煤矿的安全生产。
关键词 煤矿井下 防冲击地压 断顶预裂 控制
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煤矿冲击地压地质灾害防治技术研究 被引量：1
18
作者 李鹏宇 朱东方 张超 《当代化工研究》 CAS 2024年第12期92-94,共3页
本文深入分析了冲击地压灾害发生的主要条件和影响因素,总结了目前煤矿冲击地压防治的主要技术措施。研究表明,煤层与围岩的冲击倾向性、采动应力集中及能量释放空间是诱发冲击地压的关键条件。复杂的地质构造、不合理的开采顺序与方式... 本文深入分析了冲击地压灾害发生的主要条件和影响因素,总结了目前煤矿冲击地压防治的主要技术措施。研究表明,煤层与围岩的冲击倾向性、采动应力集中及能量释放空间是诱发冲击地压的关键条件。复杂的地质构造、不合理的开采顺序与方式以及开采深度的增加会显著增大冲击地压的发生风险。针对性地采取压力监测预警、卸压、注水、支护加强等综合防治技术是避免和减轻冲击地压灾害的有效途径。本研究对指导煤矿安全科学开采、降低冲击地压灾害风险具有重要意义。 展开更多
关键词 煤矿开采 冲击地压 灾害防治 综合技术措施
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高应力区巷道掘进施工防冲安全技术 被引量：2
19
作者 王渊 张景祥 《山东煤炭科技》 2024年第2期109-112,共4页
母杜柴登煤矿巷道向采空区掘进期间片帮明显、冲击风险较大,通过分析向采空区掘进巷道影响因素和矿压显现情况,得到朝采空区掘进不同冲击风险区域:距离采空区50~120 m为中等冲击风险区,0~50 m为强冲击风险区。针对不同等级风险区域制定... 母杜柴登煤矿巷道向采空区掘进期间片帮明显、冲击风险较大,通过分析向采空区掘进巷道影响因素和矿压显现情况,得到朝采空区掘进不同冲击风险区域:距离采空区50~120 m为中等冲击风险区,0~50 m为强冲击风险区。针对不同等级风险区域制定微震、应力、钻屑综合监测方案与正头直孔卸压、帮部直孔与斜孔相结合卸压方案;在常规卸压工程基础上,在掘锚机后两帮增加施工2~4个10°~50°倾角的斜孔增强卸压。采取相关卸压措施后,巷道帮部高应力向深部转移,帮部片帮减少0.3 m,浅部应力计降低1~2 MPa,冲击风险进一步减低。 展开更多
关键词 冲击地压 高应力 掘进 采空区
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矿井冲击地压灾害防治技术的研究与应用 被引量：1
20
作者 张世彭 张继涛 《中国煤炭工业》 2024年第4期72-73,共2页
深部煤岩层所承受的地应力水平高,所处的应力场环境复杂,深部开采诱发的冲击地压等煤岩动力灾害更具复杂性、破坏性和突发性,并表现出明显的非线性动力失稳特征。山东唐口煤业公司矿井埋深近千米,采掘工程处于高应力状态,随着开采范围... 深部煤岩层所承受的地应力水平高,所处的应力场环境复杂,深部开采诱发的冲击地压等煤岩动力灾害更具复杂性、破坏性和突发性,并表现出明显的非线性动力失稳特征。山东唐口煤业公司矿井埋深近千米,采掘工程处于高应力状态,随着开采范围的扩大及开采强度的提高,采动应力集中系数将更高,发生冲击矿压的可能性较大。为此,以矿井冲击地压危险性监测预警技术为研究对象,对冲击地压监测技术进行优化,并在唐口煤业有限公司矿井进行了实践应用,取得了良好实效。 展开更多
关键词 冲击地压 非线性动力失稳 采掘工程 开采范围 开采强度 煤岩动力灾害 冲击矿压 深部煤
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