煤矿冲击地压源头防治理论与技术架构

Theory and technical framework of coal mine rock burst origin prevention

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摘要我国煤矿安全状况虽持续好转,但煤矿冲击地压灾害的影响却愈发严重,仅近5 a就发生了 8起冲击地压事故,累计死亡48人.我国煤矿冲击地压防治多为"头痛医头、脚疼医脚",冲击地压发生源头、孕灾机理不清.同时,以山东巨野、兖州等煤田为代表的东部充分采动矿井,具有开采深度大、采动影响因素复杂等特征;以内蒙古鄂尔多斯和陕西彬长矿区为代表的西部非充分采动矿井,则具有高强度开采、厚硬岩层等特征,均给冲击地压防治带来了新的挑战.因此,煤矿冲击地压源头防治已成为当前亟待解决的重大工程科学问题.针对这一难题,从冲击地压基础理论与模拟技术、监测及危险区判识技术、区域与局部防控技术装备等3方面系统的分析了当前冲击地压研究取得的成果与不足,结合前期研究基础与现场实践,提出了煤矿冲击地压源头防治思想.进而将其梳理为煤矿冲击地压源头属性与特性、煤矿冲击地压全过程孕灾与源头防治原理等2个科学问题,冲击地压全过程精细模拟技术、矿井全生命周期煤岩体应力与全尺度覆岩结构监测技术、冲击危险精准甄别与智能识别技术、煤矿冲击地压井上下协同防控技术等4个技术问题.根据生产矿井和新建矿井的特点,分别制定了相应的防治思路与技术框架.研究成果为我国煤矿冲击地压防治提供了一种新的思路,为煤矿"零冲击"目标提供理论依据与技术支撑.

作者 齐庆新 ^[1] 马世志 ^[2] 孙希奎 ^[3] 赵善坤 ^[4] 李云鹏 ^[5] 李海涛 ^[1] 于斌 ^[6] 潘鹏志 ^[7] 王守光 ^[1] 李宏 ^[8] 李一哲 ^[4] 王旭东 ^[9] 张修峰 ^[3] 王学滨 ^[10] 李宏艳 ^[4] 陆菜平 ^[11] 王书文 ^[2] 韩军 ^[12] 乔文俊 ^[9] 张宁博 ^[4] 学术成果认领

作者单位 煤炭科学研究总院有限公司深部开采与冲击地压防治研究院,北京 100013 ^[1] 中国中煤能源集团有限公司,北京 100120 ^[2] 山东能源集团有限公司,山东济南 250101 ^[3] 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京 100013 ^[4] 煤炭科学研究总院有限公司深部开采与冲击地压防治研究院,北京 100013;煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京 100013 ^[5] 重庆大学资源与安全学院,重庆 400044 ^[6] 中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北武汉 430071 ^[7] 应急管理部国家自然灾害防治研究院,北京 100085 ^[8] 神华新街能源有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 017200 ^[9] 辽宁工程技术大学计算力学研究所,辽宁阜新 123000 ^[10] 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116 ^[11] 辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000 ^[12]

关键词煤矿冲击地压源头防治 "三因素"机理应力流理论应力控制 coal burst source prevention and control three main factors for coal burst stress flow theory stress con-trol perspective

分类号 TD324

栏目名称

“冲击地压与岩石动力学”专题

DOI 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0158

发布时间 2023-07-21

基金项目

中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目（2020-2-ZD001）；中煤集团重大科技专项资助项目（20211BY001）；煤科院科技发展基金资助项目（2021CX-Ⅱ-12）