采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (3): 479-486.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0057

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深部不规则孤岛煤柱区冲击地压机理及防治

薛成春,曹安业,牛风卫,王学渊,沈志平,唐坤   

  1. 1.中国矿业大学矿业工程学院,深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;2.大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司,山西 大同 037003;3.上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿,江苏 徐州 221611
  • 出版日期:2021-05-15 发布日期:2021-06-08
  • 通讯作者: 曹安业 E-mail:xccxue@126.com
  • 作者简介:薛成春(1994— ),男,河南省周口市人,博士研究生,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(51674253);江苏省基础研究计划(自然科学基金)面上项目(BK20171191)

Mechanism and prevention of rock burst in deep irregular isolated coal pillar

  • Online:2021-05-15 Published:2021-06-08

摘要: 针对某矿中央采区深部不规则孤岛煤柱区冲击地压防治问题,基于理论分析、数值模拟、现场实践等方法对煤柱区冲击地压机理进行研究,制定煤柱区煤岩强度弱化减冲方案。基于煤柱区空间覆岩结构特征,辨识不同煤柱尺寸下煤体支承压力分布形态,揭示深部不规则孤岛煤柱区煤体失稳冲击机理。研究表明,孤岛煤柱区在竖向剖面上为非对称“T”型覆岩结构,煤体应力多呈不对称“马鞍形”分布,煤柱为“高应力不规则孤岛煤柱”;模拟结果显示孤岛煤柱区支承压力呈不对称分布,煤柱区垂直应力峰值随工作面采空持续升高且逐渐向采区深部转移;制定煤柱区顶板深孔爆破、煤体大直径钻孔卸压的动静载力源降载释能防冲方案,降低了不规则煤柱区煤岩体应力水平,有效避免了深部不规则煤柱区冲击地压的发生。

关键词: 孤岛煤柱, 冲击地压, 覆岩结构, 煤柱失稳

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