采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (4): 711-719.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0303

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急倾斜特厚煤层“错动-夹持”型冲击地压机理

王崧玮,曹安业,王华,何江,王正义,薛成春,郭文豪,刘耀琪,马立强   

  1. 1.中国矿业大学矿业工程学院, 江苏    徐州    221116;  2.中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室,江苏    徐州    221116; 3.常州工学院土木建筑工程学院, 江苏    常州    213032
  • 出版日期:2022-07-15 发布日期:2022-08-24
  • 通讯作者: 王华 E-mail: nyzIs@cumt.edu.cn Tel: 13645201648
  • 作者简介:王松讳( 1993— ) 男 黑龙江省鹤岗市人 博士 从事冲击地压机理及防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目( 51734009,U21A20110,51874292) ;江苏省研究生科研与实践创新计划项目( KYCX21_2331,KYCX21
    _2380);中国矿业大学实验技术研究与开发项目( S2021Y005)

Mechanism of "dislocation-clamping" rock  burstin steeply  inclined  and  extra thick  coal seam

  • Online:2022-07-15 Published:2022-08-24

摘要:  为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采工作面冲击地压机理,以窑街三矿五采区为工程背景,建立力学模型,推导了急倾斜煤层倾向应力表达式,运用数值模拟,分析了开采过程中的应力场、能量场演化规律,通过对现场监则数据的剖析,得到了支架压力及矿震分布特征。  研究结果表明:急倾斜特厚煤层受到顶、底板共同作用于煤体,变化趋势相同的" 夹持“ 作用,使垂直于顶、底板及顶、底板附近煤体处于强剪应力区,积聚了较高的能量,且随着开采深度的增加,煤体受剪切作用愈加剧烈,有发生" 剪切错动“ 的趋势。  当顶板悬臂达到极限跨距发生破断时,在叠加载荷作用下,易诱发" 错动—夹持“ 型冲击地压。  工作面顶板侧至中部附近区域受叠加载荷作用大,冲击地压显现剧烈,底板侧由于周围塑性区的卸压作用,冲击地压显现较弱。  监则结果表明:工作面顶板侧及中部附近区域支架压力大,矿震能级高,底板侧支架压力小,附近煤体矿震活动较弱,验证了理论研究结果。

关键词: 急倾针煤层 ,  水平分段 ,  剪切作用 ,  `错动 夫持" 型冲击地压

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