采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 117-125.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0327

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巨厚覆岩诱导的采动效应及冲击地压发生机制

唐忠义1,王睿智2,王桂峰2,闫立恒1,曹安业2,张惟昭1,李宏维2,范志强1,冯淦3,4   

  1. 1. 山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安710018;  2. 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,矿业工程学院,江苏徐州221116; 3. 中矿鼎北科技(徐州)有限公司,江苏徐州221116; 4. 四川大学水利水电学院,四川成都610065
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-01-18
  • 通讯作者: 王睿智,E-mail:TS23020053A31@cumt.edu.cn, Tel:18739855191
  • 作者简介:唐忠义(1975— ),男,山东省潍坊市人,高级工程师,从事煤矿开采和冲击地压防治等方面的研究。
  • 基金资助:
    山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15);国家重点研发计划项目(2020YFB1314203,2022YFC3004603);国家自然科学基金项目(51504248,52227901,51934007);江苏省自然科学基金项目(BK20140194)

Ultra-thick overburden-induced mining effect and rock burst mechanism#br#

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

摘要: 从高家堡煤矿盘区开采期间微震活动、地表岩移规律、CT反演采动应力等角度,研究巨厚覆岩关键层下的采动效应,分析巨厚关键层采动诱冲的动静载力源。结合数值模拟,分析采动应力和构造对巷道冲击临近条件的影响,研究巨厚覆岩关键层下冲击地压发生机制。研究表明:巨厚坚硬岩层长期悬跨是导致工作面冲击地压灾害发生的主导因素;随着开采区域面积的逐渐增大,各个顺序回采工作面的煤体应力逐渐升高,尤其是褶曲附近煤体应力增大更为突出;在高静载应力作用下,回采过程中的矿震对围岩应力环境产生较小动载扰动时,就会存在动静载叠加诱发冲击的可能性;细观模拟发现越高的静载应力水平,巷道发生破坏的动载临界条件越低;垂直应力和构造水平应力增大时,较小的动载强度即可诱发巷道瞬间发生冲击破坏,且冲击破坏程度随着动载强度升高而增大。研究成果对指导类似条件下的冲击地压防治和矿井安全生产具有重要意义。

关键词: 冲击地压, 微震活动, 巨厚覆岩, 采动效应, 动静载力源

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