华亭煤矿冲击地压危险性评价与监测技术应用

【摘要】：华亭煤矿作为华亭煤田的重要组成部分,该矿井地质条件较为复杂,开采过程中出现过多次冲击地压现象;虽然已采取大力度的冲击地压监测与防治一系列措施,取得一定成果,但是由于井田构造的复杂性,冲击地压频繁发生,因此对华亭煤矿冲击地压危险性评价和监测技术仍有待进一步地研究。论文以华亭煤矿冲击地压为研究背景,通过现场调研、动静载理论分析、模糊综合评价、多元监测信息等研究手段,分析研究了华亭煤矿冲击地压致灾机理,对冲击地压危险性进行了评价,建立了冲击地压监测体系。主要研究成果如下:(1)华亭煤矿地质条件表明:矿区以褶皱为主,断层为辅的构造特征。复杂的褶皱构造为情况孕育提供了有利条件。华亭煤矿地应力实测结果表明最大水平主应力方向主要集中在N14.2°E-N51°E之间,与区域内受到的构造应力的方向是一致的。(2)理论分析表明:煤岩系统受到动载扰动时,会导致采掘空间周围煤岩系统超过极限强度而发生冲击地压破坏,诱发冲击地压。华亭煤矿冲击地压与开采活动造成的动载扰动相关,并针对动静载叠加情况下的冲击地压致灾条件,提出了防治冲击地压的理论依据。(3)通过层次分析法计算出各影响因素引起冲击地压显现的权重。建立了华亭煤矿冲击地压危险性区域评价模型;基于GIS技术,采用模糊综合评价法对冲击地压危险性区域进行评价,得到了华亭煤矿冲击地压危险性区域分布图。(4)采用钻屑法、微震监测、应力应变监测系统、地音监测等技术,构建了华亭煤矿冲击地压多元信息监测方法。通过对华亭煤矿冲击地压显现的“微震-地音-应力-钻屑量”多元前兆信息的耦合特征分析,提出了冲击地压危险性上升的异常前兆信息耦合模式。通过本论文的研究,可以更清楚的了解冲击地压致灾机理,掌握冲击地压危险性评价方法及监测技术,从而采取针对性的冲击地压防治技术。为冲击地压危险性评价与监测提供了有效途径。