采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (6): 1100-1110.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0545
综放大煤柱临空侧巷道密集区冲击地压机制研究
冯龙飞，窦林名，王皓，王晓东，许刚刚，张权，焦彪
1．中煤科工集团西安研究院有限公司矿山灾害防治与环境治理技术研发中心，陕西 西安 710054； 2．中国矿业大学矿业工程学院，江苏 徐州 221116；3．陕西彬长胡家河矿业有限公司，陕西 咸阳 713600
Mechanism of rockburst in dense roadway area near the goaf of fully-mechanized large pillars
摘要： 冲击地压矿井临空侧采动巷道大多存在冲击危险，针对综放大煤柱临空侧巷道屡次冲击的工程难题，结合“两带”高度，建立考虑开采沉陷参数的临空侧向覆岩结构模型，理论估算侧向支承压力大小，明确临空巷静载力源及控制矿压的亚关键层；根据采动矿压监测的顶板破断动载特征，利用理论和数值模拟揭示破断动载叠加多因素静载后临空侧巷道应力和能量的激增机制，得出结论：侧向覆岩结构传递的增压载荷导致侧向煤柱区域应力、能量基础值大幅提升，多因素累积叠加后易诱发冲击；坚硬顶板破断动载与多因素静载叠加后，超前距20~40 m内回风巷帮部垂直应力峰值陡升至56~63 MPa，相比纯静载提高约23%，弹性能密度峰值激增至3.0~3.5 MJ/m3，相比纯静载提高约40%，动载对能量的增益作用大于应力；动静载叠加后超前距0~40 m范围内回风巷帮部冲击驱动区发生了卸荷释能，证明帮部煤岩体发生冲击破坏，与实际现场相符。基于冲击机制，提出并论证了针对动静载荷的优化防治措施，为相似工程防冲难题提供借鉴。
中图分类号:
