采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 85-96.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0302

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深部厚顶煤巷道矿震诱发冒顶复合灾害机理及其控制

窦林名1,马小涛1,边戈2,刘涛2,王洪涛2,宋金波3,刘彦强2,周坤友4   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,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. 中煤西安设计工程有限责任公司,陕西西安710054; 4. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-01-18
  • 通讯作者: 马小涛,E-mail:xtao_ma@cumt.edu.cn, Tel:15162127871
  • 作者简介: 窦林名(1963— ),男,青海省海东市人,博士,教授,从事冲击地压机理及防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2022YFC3004603);国家自然科学基金项目(52227901,51934007);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15);江苏省研究生科研与实践创新计划项目 (KYCX23_2790);中国矿业大学研究生创新计划项目(2023WLKXJ029)

Mechanism and control of roof collapse induced by mining tremors in deep thick-top-coal roadway

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

摘要: 随着煤矿开采深度的增加,厚顶煤巷道在强矿震作用下出现了不同于常规冒顶的灾害,即矿震诱发冒顶复合灾害。以陕西某矿301工作面回风巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场调研等方法,结合实际地质条件,探究矿震诱发冒顶复合灾害的破坏特征与主控因素,建立此类灾害的机理,并提出合理的控制对策。研究结果表明:矿震诱发冒顶复合灾害发生过程伴随强矿震,但巷道无明显动力显现特征;数值模拟表明动载强度显著影响巷道围岩的应力分布;厚顶煤巷道在强动载作用下,相较于薄顶煤、无顶煤巷道顶板下沉量更大,且受动载影响更为显著;锚杆索+钢带主被动组合支护能够有效提高巷道围岩稳定性,显著增强巷道抗动载能力;基于矿震诱发冒顶复合灾害机理提出“深部断顶-浅部卸压-强化支护”的防治对策。研究成果可为深部厚顶煤巷道矿震诱发冒顶复合灾害的防治提供一定的科学依据。

关键词: 深部矿井, 厚顶煤巷道, 矿震, 巷道冒顶, 复合灾害

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