采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (6): 1144-1151.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0076

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坚硬顶板遗留煤层下综放工作面冲击地压发生机理

杜涛涛,鞠文君,陈建强,张传玖,李红平,孙如达   

  1. 1.煤炭科学研究总院开采研究分院,北京  1000132.中煤科工开采研究院有限公司,北京  1000133.天地科技 股份有限公司开采设计事业部,北京  100013;4.国家能源集团神华新疆能源有限责任公司,新疆  乌鲁木齐  830000

  • 出版日期:2021-11-15 发布日期:2021-12-06
  • 通讯作者: 杜涛涛 E-mail:864092996@qq.com
  • 作者简介:杜涛涛(1984— ),男,山东省枣庄市人,副研究员,从事冲击地压防治技术方面的研究。
  • 基金资助:
    国家科技部“科技助力经济2020”重点专项项目(SQ2020YFF0426364);国家重点研发计划项目(2017YFC0804209);中国煤炭科工集团有限公司集团产学研项目(2019-TD-2-CXY006);天地科技“公司其他内部研发项目”开采设计事业部“科技创新基金”项目(KJ-2019-TDKCQN-05)

Mechanism of rock burst in fully mechanized caving faces under residual coal seams with hard roof

  • Online:2021-11-15 Published:2021-12-06

摘要:

为研究坚硬顶板遗留煤层条件下综放工作面冲击地压发生机理,以宽沟煤矿坚硬顶板遗留煤层下I010203工作面易发生高能量事件的临空巷道为工程背景,通过理论分析、现场监测、数值模拟和工程验证相结合的方法,分析了B4B2煤层开采过程中覆岩结构特征及演化过程,模拟了不同结构形态下煤岩体应力分布规律,并通过钻孔实测、微震监测和PASAT M探测多种方法进行了验证。研究表明:B4B2煤层开采后,低位覆岩结构I以侧向悬臂的形式加载临空巷道,悬顶长度为18.5~37.5 m,造成临空巷道煤岩体形成应力升高区;随着开采范围增大,覆岩活动空间向上发展,微震事件向上聚集,采空空间逐渐增大,当B4B2煤层采空区导通后,波及高位覆岩结构IIr2岩层运动下沉造成实体侧煤体应力升高区范围扩大、转移,应力集中系数再增大,最终r2岩层破断失稳,结构I与结构II积聚的弹性能瞬间释放,动静载共同作用达到冲击地压发生的临界条件,造成临空巷道冲击显现。

关键词:

冲击地压, 遗留煤层, 坚硬顶板, 综放工作面

中图分类号: