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