冲击地压前兆信息的可识别性研究及应用

摘要：

采用多种研究手段,对冲击地压前兆信息的可识别性进行了系统的研究与分析,主要研究工作与特点表现在以下几个方面:
(1)根据实验研究、理论分析与实测研究成果,提出了冲击地压孕育过程的扩容突变理论,该理论是冲击地压前兆信息识别的基础.
(2)提出采用岩层动力信息基础进行冲击地压前兆信息的识别.对于顶板运动型冲击地压,其前兆信息的识别转化为顶板动态的监测与识别,老顶断裂是诱发回采工作面冲击地压的主动力,老项相对稳定步距愈大,象征着项板和煤层积聚的弹性能级愈高,冲击地压发生时冲击能量亦愈大;对于应力型冲击地压,其前兆信息的识别采用支承压力的动态变化规律进行推断,包括原始应力场应力大小与分布的信息、不同开采程序和开采参数条件下的应力大小、分布及发展变化规律的信息,采用"井下岩层动态观测研究方法",可实现冲击地压发生的时间、地点和强度的预测,高应力区出现煤岩体的扩容突变是冲击地压危险性的前兆信息.
(3)采用岩石破坏过程分析软件,进行冲击地压孕育过程的数值模拟计算研究.综合研究表明,冲击地压发生前,煤岩体出现扩容突变,冲击前兆信息出现异常;冲击煤体的强度对冲击前兆信息的敏感性不强,而均质度对冲击前兆信息呈现出很强的敏感性.
(4)冲击地压发生前,煤岩体的声发射次数、能量均出现突变,突变指标达到临界值时,视为冲击危险;随着煤岩体均质度的增大,冲击地压呈现出三种声发射模式:群震型、集中型及主震型;改变煤体的均值度,可实现前兆信息显现类型的转化.
(5)冲击地压前兆信息的识别建立在岩层动力信息基础上,运用煤岩体的扩容突变理论,综合采用岩层动态、煤体扩容、煤体应力变化、声发射、电磁辐射等力学与地球物理的方法进行识别.
(6)采用冲击地压前兆信息识别的方法,对华丰矿采用综合的前兆信息识别研究,建立了冲击地压前兆信息识别的准则,对2408(3),1409工作面的冲击地压进行了准确预报;针对具有冲击危险的厚煤层,采取了改变煤体均质度、煤体受力状态的方法,冲击模式由主震型向群震型转化,使冲击地压前兆信息具有可靠的可识别性.该方法成功应用到开滦、抚顺、新汶等深部矿区,均实现了安全生产,为具有冲击危险的厚煤层的开采提出了一种有效的预测与防治方法.

关键词：冲击地压、扩容理论、识别方法、破坏过程、前兆信息

所属期刊栏目：23

分类号：TU1(建筑基础科学)

在线出版日期：2004-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：1411-1411