基于DBN的掘进工作面煤尘爆炸事故风险预测2023年第1期

作者：李泓鲲1，王孝东1，李 阳2，肖 露3，陈钟辉2，刘 杰4

单位：(1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南省昆明市，650093；2.大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司，湖南省衡阳市，421800；3.云南农业大学经济管理学院，云南省昆明市，650201；4.昆明理工大学公共安全与应急管理学院，云南省昆明市，650093)

摘 要 针对传统分析方法无法对煤尘爆炸事故进行动态评估的局限性，结合具体案例，提出了基于动态贝叶斯网络(DBN)的掘进工作面煤尘爆炸事故风险分析模型，并运用马尔科夫理论将事故演变全过程与时间相关联。研究结果表明：利用动态贝叶斯网络进行正向推理，得出掘进工作面煤尘爆炸事故3种不同状态的初始先验概率分别为0.090、0.280、0.630，并预测在6个时间片后3种状态概率分别为0.254、0.261、0.485。利用动态贝叶斯网络逆向推理，最终确定局部通风方案设计不合理是对掘进工作面煤尘爆炸事故造成严重后果影响最大的基本风险因素；指出了影响掘进工作面煤尘爆炸事故造成严重后果的5种基本风险因素；认为应该防止这5种基本风险因素同时发生。

关键词 煤矿安全；风险预测；动态贝叶斯网络；煤尘爆炸；耦合作用；风险分析

基于光纤锚杆监测的急倾斜厚煤层巷道支护技术研究2022年第12期

作者：孙德全1,2，苏怀瑞1,2，曲泽良1,2，毛开江3，荣 海1,4，李南南4

单位：(1.山东省深部冲击地压灾害评估工程实验室，山东省济南市，250104；2.山东省煤田地质规划勘察研究院，山东省济南市，250104；3.应急管理部信息研究院，北京市朝阳区，100029；4.辽宁工程技术大学矿业学院，辽宁省阜新市，123000)

摘 要 对乌东煤矿北采区巷道多次出现冒顶事故的原因进行了研究和分析，确定了巷道冒顶的动力源和能量基础；采用松动圈测试方法，进一步分析得出锚杆锚固端长度不足是冒顶事故频繁发生的主要因素之一；研究了基于光纤锚杆监测技术的巷道锚固优化方案。研究结果表明：北采区回采巷道与地应力夹角方向近垂直，受地应力作用强烈，对巷道支护的稳定性产生重要影响。Ⅳ-3和Ⅴ-5活动断裂的赋存为冒顶区域的煤岩体提供了动力源和能量基础，给巷道支护带来了困难。矿井采用的端部锚固局部位置存有锚固失效现象，冒顶区域的松动圈厚度大于锚杆的控制范围，锚杆锚固端长度不足是巷道冒顶的主要原因。端锚锚杆杆体受力最大处位于距巷帮2 000～2 100 mm处，全锚锚杆杆体受力最大处位于距离巷帮700～1 200 mm处，表明在乌东煤矿北采区急倾斜特厚煤层的巷道支护中，全长锚固锚杆控制围岩变形能力优于端头锚固锚杆。因此，在急倾斜特厚煤层的巷道支护中，建议采用全长锚固，提高巷道支护效果和安全性。

关键词 光纤锚杆监测技术；急倾斜特厚煤层；巷道冒顶；地质动力区划；松动圈测试

采动影响下露天矿排土场边坡稳定性分析2022年第12期

作者：张 岩1，陈彦龙2，樊进城3，任 鹏4,5

单位：(1.中国中煤能源集团有限公司，北京市朝阳区，100120；2.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏省徐州市，221116；3.中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏省徐州市，221116；4.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院，北京市朝阳区，100013；5.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)，北京市朝阳区，100013)

摘 要 露天矿排土场压占大量的煤炭资源，为提高煤炭资源的采出率，同时保证边坡的稳定，必须确定井工开采终采线位置。以哈尔乌素露天矿区排土场下的煤炭资源进行井工开采为例，采用PHASE2软件建立数值计算模型，分析4号和6号煤层开采对排土场边坡位移场、最大剪应变和安全系数的影响，确定了4号和6号煤层终采线位置。结果表明：随着4号和6号煤层的开采，边坡最大水平位移和最大垂直位移均呈非线性增大趋势；边坡安全系数均呈非线性减小的变化趋势；4号煤层终采线距离1 260平盘坡顶线右侧的水平距离为98 m，6号煤层终采线距离1 260平盘坡顶线右侧的水平距离为35 m。

关键词 排土场；井工开采；边坡稳定；终采线；数值计算；露天矿

基于微震监测的中深埋煤层导水裂缝带发育规律研究2022年第12期

作者：刘 超1，夏冰冰2，白 坤1，张慧峰1，樊江伟2，马 越1，刘 鹏1，侯恩科2

单位：(1.陕西小保当矿业有限公司，陕西省榆林市，719302；2.西安科技大学地质与环境学院，陕西省西安市，710054)

摘 要 掌握导水裂缝带发育高度是矿区水资源保护及顶板水害防治基础条件之一。为揭示榆神矿区中深埋煤层导水裂缝带发育规律，以小保当一号煤矿为研究区，采用井-地联合微震监测技术对112201工作面开采覆岩导水裂缝带发育高度进行研究。结果表明：微震事件主要集中于标高940～1 160 m范围内，在标高1 087～1 115 m阶段微震密度达到最大值，根据煤层埋深与微震事件高程差，综合判定导水裂缝带为154～163 m，裂采比为26.55～28.10；终采线附近微震事件相对工作面其他区域微震事件的高度相对突出，该区域导水裂缝带高度为168 m，裂采比为28.97，导水裂缝带发育高度略大工作面内部。将井-地联合微震监测所得导水裂缝带发育高度与钻孔实测结果进行比较，两者结果基本接近，表明该方法所得结论相对可靠。

关键词 微震监测技术；导水裂缝带；微震事件；裂采比；榆神矿区

保德煤矿定向长钻孔区域瓦斯抽采布孔方案试验研究2022年第12期

作者：乔金林1，郑凯歌2，席 杰2，张 迪1，杨 欢2，杨 森2

单位：(1.国能神东煤炭集团有限责任公司，陕西省榆林市，719315；2.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，710077)

摘 要 为解决高瓦斯矿井高强度开采条件下，煤层瓦斯预抽效率低、难度大、钻孔集中度差的问题，以保德煤矿81311工作面为试验区，基于COMSOL数值模拟软件建立定向长钻孔瓦斯抽采模型，根据钻孔抽采达标判定依据，通过模拟分析在不同布孔间距下煤层瓦斯压力随抽采时间的变化规律，优选布孔方案并进行工作面长钻孔区域预抽试验。研究结果表明：在相同孔径和抽采负压条件下，沿工作面走向定向长钻孔布孔间距为20、27、35 m时，抽采达标分别需123、215、357 d；对布孔间距为27 m的本煤层定向长钻孔抽采方案进行了现场试验，瓦斯抽采纯量随时间呈现初期指数式上升、中期波浪式上升、后期快速衰减的阶段性规律；实测抽采350 d单孔平均瓦斯抽采纯量为1.669 m3/min，预抽250 d抽采纯量峰值为2.680 m3/min，瓦斯抽采衰减系数小。

关键词 本煤层瓦斯抽采；定向长钻孔；区域瓦斯预抽；COMSOL模拟；布孔间距

深埋近距离煤层开采底板破坏深度确定方法研究与应用2022年第11期

作者：丁 湘1,2，周新河2,3，闫 鑫1,2，吴 访2,3，蒲治国1,2，孟广山2,3

单位：(1.中煤能源研究院有限责任公司，陕西省西安市，710054；2.中煤冲击地压与水害防治研究中心，内蒙古自治区鄂尔多斯市, 017000；3.中天合创能源有限责任公司，内蒙古自治区鄂尔多斯市, 017300)

摘 要 针对鄂尔多斯盆地深埋条件下煤层采动底板扰动破坏深度难以确定的问题，分别采用“三下”规范经验公式、多元线性回归模型、塑性力学理论公式计算、数值模拟和钻孔窥视探测等方法，研究了煤层采动底板破坏深度。研究结果显示，数值模拟结果与实际探测窥视结果较为接近，但该方法流程复杂，应用难度较大；钻孔探测窥视结果为实测值，可信度最高，但施工及观测困难，不宜作为常用手段；而塑性力学理论公式计算结果与实际探测窥视结果基本一致，且计算方便，可适用于近距离深埋煤层底板破坏深度的计算，从而为采空区探放水设计及底板灾害防治工作提供理论依据。

关键词 底板破坏；多元线性回归模型；钻孔窥视；数值模拟; 塑性力学理论计算公式

矿用高分子塑性封闭材料密闭性能研究2022年第11期

作者：乔金林1，马凤林2，秦 乾2，李亚辉3，李 强3

单位：(1.国能神东煤炭集团有限责任公司，内蒙古自治区鄂尔多斯市，017000；2.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京市海淀区，100083；3.内蒙古京润矿安科技有限公司，内蒙古自治区鄂尔多斯市，017000)

摘 要 煤炭开采过程中，巷道的通风和密闭性对保障井下安全有序生产和作业人员的生命安全发挥重要作用。普通喷射混凝土存在固结时间长、回弹率高、粉尘质量浓度大等缺点,难以满足矿井安全高效生产的要求。为解决上述问题，研发了KA-GK加强型堵漏风用聚氨酯材料，应用于煤矿巷道堵漏风处理。以石圪台煤矿102工作面为背景，采用FLAC3D软件进行数值模拟，得到围岩沉降变形和支护结构应力曲线，并开展现场试验，监测得到机尾安全出口气体浓度曲线，对比了KA-GK加强型堵漏风用聚氨酯材料和不同强度的混凝土材料在喷射应用中的效果。研究结果表明，KA-GK加强型堵漏风用聚氨酯材料在围岩变形和支护结构受力方面和普通喷射混凝土材料有着相同的效果，且KA-GK加强型堵漏风用聚氨酯材料具备固结时间短、延伸率高、韧性好、封闭性好、施工效率高等突出特点，有效弥补了普通喷射混凝土材料的不足。

关键词 煤矿巷道；喷涂堵漏风；聚氨酯材料；密闭性；安全生产

邻空动压回采巷道围岩稳定性控制技术研究2022年第11期

作者：陈志维1，赵吉文1，秦文军1，张彦董2

单位：(1.国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，宁夏回族自治区银川市，750408；2.中国矿业大学矿业工程学院，江苏省徐州市，221116)

摘 要 针对小纪汗煤矿11213工作面剩余段回采中邻空巷道动压显现强烈、围岩难以支护的难题，研究了邻空综采工作面采场矿压分布规律，通过分析相似矿井动压巷道治理案例，提出了支承压力叠加区概念及动压巷道“卸-支”围岩控制体系。该体系的关键技术主要包括提前释放动压区集中应力的钻孔卸压技术、加固巷道顶板的高预紧力桁架锚索支护技术和特殊地段的补强加固措施等。结合小纪汗煤矿已有支护经验和具体采矿地质条件，设计了11213综采面回采巷道动压防控支护方案，为邻空动压巷道围岩稳定及11213工作面剩余煤体的安全回采提供保障。

关键词 邻空动压巷道；矿压分布规律；围岩稳定性；支承压力叠加区

煤矿用CO吸收剂的优选与应用2022年第11期

作者：康延雷1，赵亚明2，3，师吉林2,3

单位：(1.国网能源哈密煤电有限公司，新疆维吾尔自治区哈密市，839000；2.中国煤炭科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁省抚顺市，113122；3.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁省抚顺市，113122)

摘 要 为解决常规注氮、注浆、堵漏等措施无法有效解决低变质煤层综采工作面生产期间CO浓度异常的问题，选择氯化亚铜(CuCl)作为CO吸收剂基础物质，以选出的5种试剂为实验对象，设计了单一混合实验和复配实验，根据实验溶液所在锥形瓶内CO气体的最低体积分数、稳定体积分数和稳定时长等指标，优选出了以氯化亚铜(CuCl)、氯化铵(NH4Cl)和尿素这3种物质组成的CO吸收剂，且其最优质量比为1∶4∶2，并在国网能源哈密煤电有限公司大南湖一矿1307综采工作面进行了现场应用。应用结果表明，喷酒CO吸收剂在一定程度上抑制了煤体的低温氧化。

关键词 CO吸收剂；复配实验；最优配比；现场应用；低温氧化

突出煤层工作面分块精准预测动态防突技术研究2022年第10期

作者：邓华易1，2，3，胡 杰2，3，肖 乔2，3

单位：(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆市沙坪坝区，400037；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆市沙坪坝区，400037；3.山东科技大学能源与矿业工程学院，山东省青岛市，266590)

摘 要 为解决突出煤层因盲目抽采而导致采掘失调及工程量浪费等问题，做到准确掌握煤层突出危险区域，避免瓦斯综合治理工作的盲目性，达到经济、高效防突目的，研究了精准预测动态防突技术在突出煤层工作面中的运用。基于区域预测原则，把突出煤层沿工作面走向每100 m划分为一个块段，然后在煤层巷道内布置测压钻孔对每一块段进行突出危险性预测，根据预测结果采取相应防突措施。以四川夏泉煤矿为例，矿井在开采8号突出煤层4801工作面时采用精准预测动态防突技术，取消了底板穿层钻孔大面积预抽煤层瓦斯防突措施，节约了约2.3万m钻孔工程量，同时4801工作面采掘时间缩短了约43%，缓解了矿井采掘失调情况，实现了矿井的安全、经济、高效生产。

关键词 突出煤层；突出危险性预测；工作面块段；精准预测；动态防突

层理方向对高变质煤体压裂破坏特征影响研究2022年第10期

作者：陈立超1,2，王生维1,3，张典坤1，吕帅锋3

单位：(1.煤与煤层气共采国家重点实验室，山西省晋城市，048204；2.内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古自治区呼和浩特市，010051；3.中国地质大学(武汉)资源学院，湖北省武汉市，430074)

摘 要 水力压裂期间煤储层裂缝壁面煤体变形及破坏特征是压裂液滤失路径分析及伤害评价的关键。通过单轴压缩实验对层理与加载方位夹角0°、30°、45°、60°和90°高变质煤岩圆柱试样实施加载，获得不同层理方向煤岩试样应变-应力关系及岩石力学参数，基于应变能理论对不同层理方向上煤岩脆性进行评价，并初步构建水力压裂高变质煤岩裂缝壁面煤体破坏模式进行研究。结果表明：高变质煤岩单轴压缩加载下呈现“阶段”破坏特征，随着夹角a增加煤岩脆性先增强后减弱，单轴抗压强度、弹性模量、泊松比等岩石力学参数先升高后降低，在30°时最大；夹角a为0°、60°和90°时，单轴压缩下煤岩试样发生张性劈裂破坏，而夹角a在30°和45°时，试样发生剪切断裂破坏，整体上张性破裂破坏形式断裂能量耗散远低于剪切破坏。基于煤岩破坏特征，认为煤储层层理面与压裂裂缝面法向夹角0°、60°和90°时，压裂期间压裂液易沿张性裂缝滤失且深度较大；而30°和45°时煤储层压裂裂缝壁面煤体形成闭合剪切裂缝，可延缓压裂液滤失速率。

关键词 高变质煤；煤岩层理方向；煤体破坏模式；压裂裂缝壁面；压裂液滤失；单轴压缩实验

瓦斯抽采效果动态分元评价系统及应用2022年第10期

作者：李 可1，窦桂东1，和 递2，孔祥国2，徐传玉1，董春发1，张 文1

单位：(1.陕西彬长小庄矿业有限公司，陕西省咸阳市，713500；2.西安科技大学安全科学与工程学院，陕西省西安市，710054)

摘 要 针对目前煤矿传统瓦斯抽采技术人工测量工作强度大、监测区域有限、预警处理不及时等问题，提出一种供可视化综合展示和多元化智能分析的瓦斯抽采评价系统。该系统将抽采工作面划分为独立抽采单元，由井下在线抽采计量设备接入专属抽采监控分站并上传抽采监测参数，在地面建设独立运行的抽采效果分元达标评价系统，实现抽采效果达标评价、多业务智能分析和“一张图”可视化综合监控。结合瓦斯预抽评价系统步骤，对小庄煤矿40205工作面瓦斯预抽情况进行分元评价，结果表明：工作面5个抽采评价单元的预抽时间差异系数均符合规定；各评价单元预抽率均符合要求；各瓦斯抽采单元累计抽采量均超过达标量，系统分析和现场实测分析结果保持一致，满足工程应用；系统能够实现瓦斯抽采管网监控、准确计量、分元达标评价等多项需求。

关键词 瓦斯抽采效果；动态分元评价系统；实时监控；动态分析；抽采达标

倾斜煤层综放工作面覆岩“两带”发育高度研究2022年第9期

作者：何清波1，杨俊生1，康新朋2，黄义通1，安学东1，孙红星1，马西仃1，安星虣2

单位：(1. 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿，新疆维吾尔自治区昌吉市，831100；2.西安科技大学安全科学与工程学院，陕西省西安市，710054)

摘 要 基于采空区上覆岩层裂隙发育对合理确定高位钻孔抽采区域的重要性，对兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿采空区上覆岩层裂隙发育规律采用多种方法进行分析。以相似理论为基础，采用物理相似模拟方法研究了采场覆岩“两带”(垮落带、裂缝带)分布特征，通过分析覆岩下沉量变化规律，得出“两带”高度；利用UDEC数值模拟软件模拟随着工作面推进覆岩垮落情况，得出模拟结果；综合两种方法得出，(4-5)04工作面覆岩垮落带高度为21.3～25.0 m，为平均煤层厚度的3.46～4.07倍。利用钻孔窥视法在工作面进行实测，验证垮落带高度为22 m，满足垮落带高度与采高倍数关系。

关键词 倾斜煤层；上覆岩层裂隙；垮落带；裂缝带；物理相似模拟；数值模拟；钻孔窥视法

基于分布式光纤监测的煤矿地下水库层间覆岩裂隙发育规律研究2022年第9期

作者：李雪佳1,2，池明波2，吴宝杨2，鞠志勇3

单位：(1.国能神东煤炭集团有限责任公司煤炭技术研究院，陕西省榆林市，719315；2.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京市昌平区，102200；3.国能神东煤炭集团有限责任公司乌兰木伦煤矿，内蒙古自治区鄂尔多斯市，017209)

摘 要 多煤层开采岩层间裂隙发育是影响安全生产的重要因素，以神东矿区上湾煤矿工作面开采岩层间裂隙发育为背景，采用物理相似模拟研究上下煤层间覆岩裂隙发育规律，基于分布式光纤监测技术和图像处理技术，分析采动过程中裂隙发育位置及开度大小。研究结果表明，上湾煤矿2-2和3-1煤层采动影响下裂隙发育随着工作面推进出现张开和闭合显现，表现为光栅监测结果应变正负交替出现；水平加载过程中光栅应变表明，煤矿地下水库煤柱坝体在水平应力作用下达到一定极限后会发生破坏；在垂向加载过程中岩层间裂隙发育规律可由光栅内应变变化特征进行表征，下煤层开采过程中，岩层裂隙主要为裂隙张开与闭合交替出现；监测结果与相似模拟实际情况相吻合，证明分布式光纤可准确监测岩层间裂隙发育，为相似模拟监测提供了新的方法。

关键词 多煤层开采；层间岩层；裂隙发育；岩层应变监测；分布式光纤

安全管理者不同领导风格对矿工不安全行为的影响研究2022年第9期

作者：吴敬新，郭 彬

单位：(太原理工大学经济管理学院，山西省太原市，030024)

摘 要 为了改善矿工的不安全行为，从安全管理者领导风格角度出发，以矿工不安全心理为中介变量，基于山西省4个煤矿的183份有效问卷数据，研究安全管理者不同领导风格对矿工不安全行为的影响机制。结果显示：安全管理者不同领导风格对矿工不安全行为影响存在差异，其中，安全管理者的独裁型、辱虐型和放任型领导风格均负向影响矿工不安全行为，仁慈型和交易型领导风格均正向影响矿工不安全行为，但影响大小存在差异性；5种领导风格均对矿工的不安全心理存在显著影响。

关键词 安全管理者；领导风格；矿工不安全心理；矿工不安全行为

基于可拓云模型的矿井通风系统可靠性评价及灵敏度分析2022年第9期

作者：王豪杰1,2，郑凯歌1，王泽阳1，薛黎明2

单位：(1.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，710054;2.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京市海淀区，100083)

摘 要 针对矿井通风可靠性综合评价等级划分边界信息具有模糊性与随机性，综合可拓云理论可融合定量与定性分析的特点和云模型处理双重不确定性的优势，提出一种基于可拓云模型的矿井通风可靠性综合评价模型。介绍了可拓云理论，研究了可拓云评价模型，建立了相关指标体系，并对指标数据进行了标准化处理，采用主客观综合赋权法确定了评估指标的权重，进而确定了评价等级；根据评价结果引入指标值灵敏度分析方法，通过计算各指标的灵敏度区间大小，为决策者提供各评价指标的优化顺序。最后，选取8个矿井样本数据进行实例验证，评价结果与ANN模型、FDA模型的评价结果相吻合，验证了该模型的准确性与有效性。

关键词 矿井通风系统；可靠性评价；可拓云理论；可拓云评价模型；灵敏度分析

露天煤矿排土场综合治理方案研究 ——以云南省文山州普阳煤矿1号排土场为例2022年第7期

作者：高志轩1，陈 涛2，舒继森2，韩 流2

单位：(1.文山州煤业有限责任公司普阳煤矿，云南省文山州，663400；2.中国矿业大学，江苏省徐州市，221116 )

摘 要 南方露天煤矿排土场多处于沟谷之中，其稳定性受降雨影响较大，有效治理其滑坡失稳问题对保障露天煤矿安全生产非常重要。以云南省文山州普阳煤矿1号排土场为例，阐述了排土场边坡综合治理方案，分析了该排土场边坡位移监测情况，提出了不同的治理方案并进行了技术、经济比较及论证，得到了适合1号排土场边坡治理的综合方案——即全基岩内疏水隧洞方案。结果表明：边坡监测点位移变化的原因是排土物料的自然沉降，位移方向受原始地形控制，边坡稳定并不存在滑坡，1号排土场深部目前总体处于稳定状态，传感器变形的原因可能是排土物料不均匀沉降、工程机械扰动等因素造成。

关键词 露天煤矿排土场；边坡综合治理；位移监测；自然沉降；疏水隧洞

定向与常规钻探相结合技术在老空水害防治中的应用2022年第7期

作者：魏世荣1,崔 猛2,金祥波3

单位：(1.国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京市昌平区，102209；2.国家能源集团乌海能源有限责任公司五虎山煤矿，内蒙古自治区乌海市,016000；3.国家能源集团乌海能源有限责任公司地测防治水管理部，内蒙古自治区乌海市，016000)

摘 要 针对影响煤矿安全生产的小窑水害探查问题，分析了定向钻探与常规钻探技术治理老空水害的技术特点，提出采用定向钻探技术和常规钻探相结合技术对乌海矿区煤矿边界小煤窑、采空区水害进行综合探查治理的方法，并阐述了该技术在五虎山煤矿、公乌素煤矿和利民煤矿探查边界小窑、采空区进行的实际应用过程。结果表明，两种钻探相结合的技术方法既提升了探放水效率，又有效消除了盲区内存在老空积水的风险，为矿井安全生产提供了技术保障。

关键词 乌海矿区；定向钻探技术；常规钻探技术；采空区水害；五虎山煤矿；公乌素煤矿；利民煤矿

定向长钻孔分段水力压裂技术在冲击地压防治中的应用2022年第7期

作者：王泽阳，郑凯歌，王豪杰，刘昌益

单位：(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，710054)

摘 要 为了提高冲击地压矿井防冲工程的卸压效果与效率，针对现有防冲手段无法对工作面进行大面积超前区域治理的现状，提出利用定向长钻孔分段水力压裂技术对工作面坚硬顶板进行超前区域弱化的治理思路。运用能量理论分析了分段水力压裂的卸压原理及防冲可行性，建立了水力压裂层位判识方法。利用判识方法确定了工作面上方覆岩硬层位置，覆岩中能量积聚的重点层位及能量释放的集中层位。通过建立多物理场数值计算模型探究了水力压裂形成的孔隙水压力场与钻孔距离的关系，最终确定了压裂钻孔布置层位为煤层顶板以上33 m及73 m，同一层位钻孔间距为75 m。基于上述结果在现场开展了工程应用，并采用煤体应力监测与微震监测对防冲效果进行了验证。结果表明，经过定向长钻孔分段水力压裂后与其他工作面相同区域相比，浅孔应力波动降低65.7%，深孔煤体应力波动降低69.6%；微震事件在空间中的发育范围超前工作面距离减少28.0%，侧向发育距离减少34.9%，最大发育高度减少42.4%；微震事件总能量、事件频次及单刀能量分别降低73%、66%及72%，验证了定向长钻孔分段水力压裂技术在冲击地压防治领域中应用效果显著。

关键词 冲击地压；动力灾害；能量理论；区域治理；分段水力压裂；定向长钻孔

基于功能共振的煤矿透水事故分析2022年第7期

作者：李芳玮

单位：(应急管理部信息研究院，北京市朝阳区，100029)

摘 要 国家煤矿安全监察体系建立以来，我国煤矿安全生产水平稳步提升，但水害事故仍时有发生，特别是近3年甚至出现抬头的趋势，深入研究透水事故发生的共性原因，对有效遏制煤矿水害事故，全面提升煤矿安全水平具有重要的现实意义。以湖南省源江山煤矿重大透水事故为例，运用功能共振分析理论及方法(FRAM)，对事故调查报告进行深入分析；从技术和管理2个角度建立FRAM模型、建立屏障措施进行事故的系统分析和研究。结果表明，煤矿水害事故发生的原因通常是多种情况耦合共振发生。FRAM模型与煤矿透水事故分析契合度较高，分析失效链接可以很好地解释上下游功能之间的耦合关系，通过分析影响系统正常运行的失效链接，有针对性地制定屏障措施，可以有效避免生产系统功能失效共振导致事故发生。

关键词 透水事故；功能共振分析；事故调查；FRAM模型