我国煤矿开采技术要点分析.ppt

在深化实用矿山压力控制理论的基础上，建立随采场推进在回采巷道外侧，根据无线通讯和电液遥控操作距离的要求和方便工作人员及时进入工作地点视事的需要，聚事故预测、控制决策、实施监控，以及事故灾害发生时人身防护功能与一体的“智能化开采指挥中心”（井下前线指挥部），并完成相关信息采集系统和决策软件开发任务。 在实用矿山压力控制理论的指导下，完成重大事故预测和控制决策及其实施监控支持系统建设的实用性突破 融合事故预测和控制决策模型和相关信息基础建设于一体的决策支持系统，包括采前预测和控制决策，以及实施过程中，根据监测仪表手段采集的岩层运动和应力场应力分布等动态信息，判断事故控制效果，提出新的控制决策实施方案等两个部分。 采前预测和控制决策支持系统 地理地质动力信息基础 开采动力信息基础 采场控制结构保障体系 工作面 工作面 采前预测和控制决策支持系统。包括控制决策模型建设和控制决策信息基础建设两个部分，其结构组成体系为： 事故控制决策的动力信息基础 ①地理地质信息基础。包括地表地理信息和煤层赋存条件，覆岩岩性及厚度、构造地质、水文地质、瓦斯地质，以及原始应力场组成、大小和分布等井下地质动力信息基础——采用“工作面三维地质结构模型”描述 ②不同采动条件下的开采动力信息基础。包括不同采动条件下可能波及的运动破坏的岩层范围和应力场应力分布为核心的开采事故动力信息基础——以“三维采动动态结构力学模型”构造 实施监控决策支持系统（包括监测信息采集系统及相关硬件开发和决策支持软件的开发） 实现采掘工作面生产操作过程远距离遥控自动化 谢 谢！ ② * ② * ② * ② * ② * ② * ② * ② * * * * 单一重力应力场中掘进回采巷道模型 在构造破坏的复合应力场中掘进回采巷道 * * (1) 冲击地压原因及实现条件 ①冲击地压概念：冲击地压是采动空间周边煤岩在矿山压力作用下以煤岩突出为特征的矿山压力动力显现，是煤矿重大事故灾害。 ②冲击地压发生原因：在储存高强度压缩弹性能的煤岩中，特别是能量聚集的部位开掘巷道和推进回采工作面，引发弹性能的释放。 ③冲击地压的动力源及其影响因素： 冲击地压（煤与瓦斯突出）灾害控制 * a 煤层压缩弹性能 开采深度愈大，覆岩强度愈高（即允许的悬露面积愈大），受压煤层储存聚集的高强度压缩弹性能的可能性将愈大。 b 顶底板岩层弯曲（压缩）弹性能 * * 重力弯曲弹性能随支托岩层的强度和随动层的厚度成正比； 构造弯曲弹性能受采深和顶底板岩层强度所决定的应力保持和释放条件控制。岩层强度愈高，埋深愈大，可能聚集和保持的弹性能的量级将愈高。 ④冲击地压实现的条件 a 已采空间周围煤岩中聚集的压缩弹性能达到了足以产生煤岩冲击破坏的量级； b 采动，包括采掘工作面推进、爆破、顶板断裂等震动性破坏，改变了相关部位煤岩的受力条件和极限平衡状态。 c 采动空间周围没有足够的缓冲体（包括已破坏的煤岩和柔性支护等构筑物等），把煤岩弹性能释放可能动力显现控制到安全的范围内。 * * (2) 掘进工作面推进冲击地压原因及实现条件： 在有冲击地压危险的煤层条件下掘进巷道，冲击地压发生和实现的条件如图所示。 * a 留小煤柱（“内应力场”范围内）掘进 Ⅰ在“内应力场”形成和稳定之前开掘巷道（图中1位置），存在冲击地压危险（采深大于300m）； Ⅱ在“内应力场”形成稳定后（图中2位置），开掘巷道可以避免冲击地压发生； Ⅲ在未经采动释放的构造应力场中掘进巷道，将有瓦斯和煤层同时突出的危险。 b 大煤柱护巷方案 Ⅰ高应力区开掘巷道（采深大于300~400m）时，存在冲击地压危险； Ⅱ在低应力区开掘巷道，在采深小于600~800m时，将避免冲击地压的发生。 * * (3) 回采工作面推进冲击地压原因及实现条件： a.回采工作面内冲击地压发生和实现的条件 Ⅰ单一重力场冲击地压将发生在坚硬岩层顶板第一次裂断开始到采场第一次来压阶段完成，推进距离接近工作面长度的时的范围内。“内应力场”形成之后的采场推进全过程中，出现冲击地压的可能性将很小。 * * Ⅱ.临近构造应力场应力高峰区掘进开切眼至坚硬岩层裂断来压完成期间时，始终存在冲击地压的威胁，进入出现“内应力场”的正常推进阶段后，冲击地压事故灾害出现的可能性同样将很小。 * * b.回采巷道冲击地压实现的条件 Ⅰ在采场推进全过程中，伴随坚硬顶板裂断，始终存在诱发冲击地压的威胁； * * Ⅱ随采场推进和坚硬顶板跨落，以及支承压