采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 527-535.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0038

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基于共振效应的冲击地压机理研究

李学龙 ,  陈绍杰 ,  李忠辉 ,  王恩元 ,  翟明华   

  1. 1.山东科技大学能源与矿业工程学院, 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地, 山东    青岛    266590;
    2.中国矿业大学安全工程学院, 江苏    徐州    221116

  • 出版日期:2022-05-15 发布日期:2022-07-05
  • 通讯作者: 陈绍杰 E-mail: chensj@sdust.edu.cn. Tel: 0532-86057003
  • 作者简介: 李学龙( 1988— ) 男 河南省台前县人 博士 讲师 从事冲击地压防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目 ( 2018YFC0604704 ); 国家自然科学基金项目 ( 52104204, 51774194 ); 泰山学者工程项目
    ( tsqn201812067) ;山东省自然科学基金项目( ZR2021QE170) ;山东省重点研发计划项目( 2019SDZY034-2)

Research on the Mechanism of Rockburst Based on Resonance Effect

  • Online:2022-05-15 Published:2022-07-05

摘要: 为探究远场低频地震波对冲击地压的作用机理,本文采用结构动力学理论,从共振角度研究了地震波对煤岩体稳定性的影响,解释了远场震源导致冲击地压的原因。研究表明:受采动影响,远场低频地震波也会对煤岩体造成累积损伤破坏,降低其强度;越靠近巷道表面,煤岩越破碎,其固有频率越低,越易与地震波发生共振效应,造成煤岩体进一步破坏;建立了地震波对煤岩体冲击扰动失稳破坏的响应机制模型,发现扰动能量越大,参与冲击地压的煤岩体越多,释放能量越大,破坏范围也较大;扰动能量越小,参与冲击地压的煤岩体较少,释放能量越小,破坏范围也较小;冲击地压演化过程中微震波形的主频降低,幅值呈线性递增;临近冲击失稳时,煤岩破裂从小尺寸串级过渡到大尺寸串级,波形的相似度及关联性也越来越大,Hilbert瞬时能量能够更明确体现地震波的累积损伤作用,研究成果有助于深刻认识远场地震波扰动诱冲机理。

关键词: 冲击地压, 地震波, 共振放大, 结构动力学, 层裂体

中图分类号: