部开采煤岩动力灾害防控的关键科学技术问题

以冲击地压、煤与瓦斯突出和复合煤岩动力灾害为对象, 针对煤矿深部开采煤岩动力灾害孕灾条件、危险区探测与评价、灾害防控工程实践中的重大难题, 笔者认为煤矿深部开采煤岩动力灾害防控需要解决的关键科学技术问题包括:

(1) 深部煤岩动力灾害孕灾条件和时空防控机制。研究深部煤岩体在高地应力、高瓦斯压力、强采矿扰动作用下的力学行为与响应, 揭示煤岩介质属性、环境应力、瓦斯压力等对煤岩动力灾害的控制作用;研究深部煤岩体应力场、瓦斯压力场、裂隙场及能量场在孕灾过程中的变化、演化及转化规律, 探索煤岩动力灾害时空防控机制。

(2) 深部开采复合煤岩动力灾害转化机制。研究深部瓦斯煤岩体物性、应力与瓦斯压力在不同动静载作用下的变化规律, 探讨煤岩体物性、应力和瓦斯压力的互馈规律, 揭示复合煤岩动力灾害主控因素及转化机制。

(3) 深部煤岩动力灾害危险性区域精准探测技术。研究深部开采煤岩动力灾害危险性控制因素, 探索深部煤岩动力灾害危险性和敏感性新指标, 确定深部煤岩动力灾害危险区的精准探测新方法与技术。

(4) 深部煤岩体原位改性与应力调控防冲技术。研究矿井群井间远场扰动、矿井区域覆岩运动、采掘工作面近场采动影响下动静载来源及控制技术, 探索顶板破断应力调控、煤层和底板改性加固技术, 建立深部开采冲击地压防控技术新体系。

(5) 深部煤体卸压增透与时空抽采防突技术。研究深部煤体气液固多相卸压增透防突技术, 研究井上瓦斯预抽和井下煤层瓦斯抽采防突的新技术装备, 建立深部开采煤与瓦斯突出井上下联合防控新模式。

(6) 深部复合煤岩动力灾害一体化防控技术。研究深部开采复合煤岩动力灾害类型及划分方法, 研究深部复合煤岩动力灾害静载卸荷消突-动载消能防冲及能量稳态调控有序释放一体化控制技术, 实现深部复合煤岩动力灾害一体化防控。