9-千米深井强冲击复杂条件下分层开采工作面防冲技术研究幻灯片.ppt

工作面见方 每天MS事件能量图 从每天的MS事件数目图和能量图可以看出，从基本顶初次来压结束（3月4日）之后微震事件总量处于一个低谷期，直到3月28日微震事件开始“活跃”，当天微震事件数和总能量激增，并且10:54发生了一个能量2792J，震级1.15级的大能量MS事件。随后微震事件一直处于活跃期，直到4月27日双工作面见方。表明工作面见方影响范围到达90m。 应力监测揭示的单工作面见方来压 工作面见方 轨道顺槽第2组应力变化曲线 轨道顺槽第2组测点距切眼80m。2月13号，溜尾累计进尺10.3m，14m测点应力开始开始增加；3月28日，溜尾进尺75.4，溜头进尺100.7m，平均进尺88m，14m测点应力值从3月27日开始急剧上升，到3月28日达到最大值。表明工作面回采超前影响距离约70m；工作面推采至88m时，单工作面见方压力显现。 结论：3月28日，工作面平均回采88m，微震事件数和释放的能量都达到一个峰值，随后煤层中垂直应力也到达一个峰值，表明工作面开始进入单工作见方阶段。单工作面见方影响范围达90m。 基于“震动场—应力场”监测的双工作面见方来压 微地震监测揭示的双工作面见方来压 双工作面见方 每天MS事件数目图 双工作面见方 每天MS事件能量图 4月27日前一周微震事件平面图 4月27日发生微震事件20个，释放能量17283J,并且发生了3个大能量事件，为工作面回采以来最强烈的矿压显现。4月27日，溜头进尺189.1m，溜尾进尺166.3m，工作面平均进尺177.7m，开始进入双工作面见方阶段。工作面超前80m范围内为微震事件活跃区域，特别是靠近皮带顺槽微震事件较多。从见方前一周微震事件的分布可以看出，微震事件集中分布在工作面二次见方的位置。 应力监测揭示的双工作面见方来压 皮顺第7组距离切眼202m，4月27日，溜头进尺189.1m，8m测点应力开始上升，4月28迅速上升，到5月1日，应力达到最大。 皮带顺槽第7组应力变化曲线 轨道顺槽第6组距离切眼176m，4月20日溜尾推进143.3m，8m测点应力开始增长，并且于4月25日到达红色预警值，4月27日，采取了卸压措施之后，测点应力下降到绿色预警值。不过很快应力又迅速升高，到5月1日应力值超过了25Mpa。 轨道顺槽第6组应力变化曲线 从3下02工作面的综采液压支架压力曲线图中可以看出，从4月28日综采液压支架压力开始升高，5月1日工作面来压显现最强烈，综采液压支架压力达到一个峰值。 双工作面见方来压 3下02工作面综采液压支架压力曲线 结论： 微震监测结果表明4月27日顶板岩层发生了大的破裂，释放了巨大能量；受采动应力的影响，工作面前方煤体应力从4月25日开始升高，到5月1日应力达到最大；5月1日综采液压支架压力达到一个峰值表明工作面顶板已经断裂，加载到工作面支架上；结合工作面推采进度，表明工作面进入双工作面见方阶段，见方步距为178m。 上述监测结果揭示了工作面来压显现过程为：顶板破裂→顶板断裂（释放大能量）→煤体应力升高→工作面来压(液压支架压力升高)。 基于震动场和应力场一体化监测系统的建立 “震动场—应力场” 一体化监测预警系统 应力场监测 震动场监测 同步 远程 震动场—应力场一体化监测预警系统图 应用微震事件的分区性原理找到采场围岩应力场的异常区域，据此划分冲击地压危险区、评价采场范围内各地点的冲击危险程度；应用应力在线监测系统监测危险区域内的危险的程度，从而实现冲击危险性的“红、黄、蓝”三色预警。微地震监测与冲击地压（应力动态）实时在线监测系统配合应用，突破了单物理量仪器监测预警动力灾害中存在的不足，通过多物理量融合和过程监测，可以实现信息的互补，满足了“大范围、连续、实时、全面”的预警需求，能够更科学、准确的对不同类型的煤矿动力灾害进行监测预警。 基于微地震监测和冲击地压在线监测的来压预测预报模式 预测预警主要原因描述 预计发生冲击地压的推进步距（m） “震动场—应力场“监测揭示的来压步距（m） 破坏程度描述 初次来压 50 42 应力监测出现黄色预警，发生大能量事件（4528.6J） 单工作面见方 89 90 释放能量巨大 应力明显升高 双工作面见方 178 177 井下震感明显 应力达25Mpa 工作面冲击地压预测与实际震动发生对比表 “煤—岩”交界处大能量动力现象分析 煤—岩”交界处大能量动力现象描述： 2012年6月24日3:30分，在-920南翼运输巷揭煤巷道段，发生了一次较大能量的动力现象。影响长度为31米。在3下02工作面推采期间为了安全，在此地段进行了支护，支护采取是工字钢联合单体支柱。发生冲击时，工作面已推采至距停采线4米处，冲击时工作面正常割煤。冲击地段有11架支护棚