采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 108-116.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0316

• 论文 • 上一篇    下一篇

巨厚含水层大流量疏降应力扰动及诱冲机理

贺虎1,董近兴2,乔伟1,程香港1,刘强2,张军2,窦林名3,张惟昭2   

  1. 1. 中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116; 2. 山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安710018; 3. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-01-18
  • 通讯作者: 贺虎,E-mail: hehu@cumt.edu.cn, Tel:13705206814
  • 作者简介:贺虎(1985— ),男,安徽省淮北市人,博士,副教授,从事冲击地压机理与防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2022YFC3004605);国家自然科学基金项目(42472334,51974302);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15)

Mechanism of stress disturbance and rock burst induced by large flow drainage of ultra-thick overlying aquifer

  • Online:2025-01-15 Published:2025-01-18

摘要: 以黄陇煤田彬长矿区高家堡煤矿为工程背景,建立了含水层大流量疏降覆岩应力扰动力学模型,得到了水位下降与下部煤岩体应力增量之间的关系,给出了疏水应力扰动计算方法。建立了高家堡煤矿采区三维数值模型,研究了疏水降压过程中区域应力演化规律。结果表明:疏水过程中,降落漏斗边缘出现应力集中,且距离漏斗边缘越近,应力集中越明显;单位体积的岩体水头下降1 m,洛河组底界弹性释水应力约为0.01 MPa;大流量疏降水状态下,大巷区域由于弹性释水引起的垂向应力增量可达2.7 MPa。现场监测揭示了高能量震动事件发生前,观测孔水位突然下降,验证了大流量疏降对于冲击地压发生具有显著的促进作用。研究结果对于揭示巨厚含水层条件冲击地压发生机制提供了新思路,可为类似条件下煤层开采冲击地压危险预测与防控提供借鉴作用。

关键词: 冲击地压, 巨厚含水层, 应力扰动, 诱冲机理

中图分类号: