平顶山矿区深部矿井动力灾害预测方法与应用

TD324; 煤与瓦斯突出、冲击地压等矿井动力灾害严重威胁着我国深部矿井安全高效生产,当前总体缺乏准确的预测理论与方法.为了提高平顶山矿区深部开采阶段动力灾害发生的预防与治理水平,在分析矿区自然地质动力条件的前提下,以平顶山东部矿区为研究目标,基于最大主应力、应力梯度等因素对矿区动力灾害发生的潜在危险进行了预测分区,发现地形曲率对平顶山东部矿区的煤与瓦斯突出概率产生较大影响.平顶山东部矿区的正曲率半径范围内煤与瓦斯突出比率占总突出次数的80.21％.同时,基于煤与瓦斯突出系统的能量特征,确定了平顶山东部矿区煤与瓦斯突出的临界能量为106J.在前期利用地质动力区划方法划分Ⅰ～Ⅴ级活动构造的研究基...

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Published in煤炭学报 Vol. 44; no. 6; pp. 1698 - 1706
Main Authors 张建国, 兰天伟, 王满, 高明忠, 荣海
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司,河南平顶山476000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%深圳大学深地科学与绿色能源研究院,广东深圳,518060 01.06.2019
炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山467000
Subjects
二级预测
危险性评价
地质动力区划
一级预测
矿井动力灾害
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2019.6037

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Abstract TD324; 煤与瓦斯突出、冲击地压等矿井动力灾害严重威胁着我国深部矿井安全高效生产,当前总体缺乏准确的预测理论与方法.为了提高平顶山矿区深部开采阶段动力灾害发生的预防与治理水平,在分析矿区自然地质动力条件的前提下,以平顶山东部矿区为研究目标,基于最大主应力、应力梯度等因素对矿区动力灾害发生的潜在危险进行了预测分区,发现地形曲率对平顶山东部矿区的煤与瓦斯突出概率产生较大影响.平顶山东部矿区的正曲率半径范围内煤与瓦斯突出比率占总突出次数的80.21％.同时,基于煤与瓦斯突出系统的能量特征,确定了平顶山东部矿区煤与瓦斯突出的临界能量为106J.在前期利用地质动力区划方法划分Ⅰ～Ⅴ级活动构造的研究基础上,进一步考虑开采活动作用的影响,明确目标煤层、目标采区动力灾害发生的模式,进行动力灾害二级预测.对八矿、十矿和十二矿规划区域划分Ⅵ级和Ⅴ级断裂构造,确定该区域断裂构造的分布特征和相互作用关系,建立相应的空间信息分析系统,分析活动构造的活动规律,发现平顶山东部矿区的煤体瓦斯主要受控于褶曲构造、断裂构造和构造之间的复合、联合、组合等地质构造.煤与瓦斯突出事故发生在地质构造带的次数占总次数的69.6％.同时,确定了平顶山东部矿区的区域断裂构造的分布方式,Ⅵ级和Ⅴ级活动断裂区煤与瓦斯突出的局部分布特征.
AbstractList TD324; 煤与瓦斯突出、冲击地压等矿井动力灾害严重威胁着我国深部矿井安全高效生产,当前总体缺乏准确的预测理论与方法.为了提高平顶山矿区深部开采阶段动力灾害发生的预防与治理水平,在分析矿区自然地质动力条件的前提下,以平顶山东部矿区为研究目标,基于最大主应力、应力梯度等因素对矿区动力灾害发生的潜在危险进行了预测分区,发现地形曲率对平顶山东部矿区的煤与瓦斯突出概率产生较大影响.平顶山东部矿区的正曲率半径范围内煤与瓦斯突出比率占总突出次数的80.21％.同时,基于煤与瓦斯突出系统的能量特征,确定了平顶山东部矿区煤与瓦斯突出的临界能量为106J.在前期利用地质动力区划方法划分Ⅰ～Ⅴ级活动构造的研究基础上,进一步考虑开采活动作用的影响,明确目标煤层、目标采区动力灾害发生的模式,进行动力灾害二级预测.对八矿、十矿和十二矿规划区域划分Ⅵ级和Ⅴ级断裂构造,确定该区域断裂构造的分布特征和相互作用关系,建立相应的空间信息分析系统,分析活动构造的活动规律,发现平顶山东部矿区的煤体瓦斯主要受控于褶曲构造、断裂构造和构造之间的复合、联合、组合等地质构造.煤与瓦斯突出事故发生在地质构造带的次数占总次数的69.6％.同时,确定了平顶山东部矿区的区域断裂构造的分布方式,Ⅵ级和Ⅴ级活动断裂区煤与瓦斯突出的局部分布特征.
Author 王满
高明忠
兰天伟
张建国
荣海
AuthorAffiliation 炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山467000;中国平煤神马能源化工集团有限责任公司,河南平顶山476000%辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新,123000%深圳大学深地科学与绿色能源研究院,广东深圳,518060
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