采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 137-146.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0301

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考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理及防控技术体系

李家卓1,2,闫康行1,王洪涛3,窦林名2,马衍坤4,宋士康3,卢育3,徐振忠3,黎旭博3   

  1. 1. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001; 2. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116; 3. 山东能源集团西北矿业有限公司,陕西西安710018;4. 安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽淮南232001
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-01-18
  • 通讯作者: 李家卓,E-mail: jiazhuo312@126.com, Tel:18715685185
  • 作者简介:李家卓(1986— ),男,山东省临沂市人,博士,教授,主要从事冲击地压机理与防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2022YFC3004603);国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目(U21A20110);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15)

Mechanism and prevention and control system of rock burst in development roadway considering the damage effect

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

摘要: 开拓巷道、上下山及其联络巷和巷道内硐室因其服务年限长,长期受到高静载和采掘活动产生的频繁动载影响,常出现远距离采掘引起的冲击地压现象,难以针对性进行防控。以上述巷道为背景,综合采用案例分析、现场监测、实验室试验和理论分析方法,划分诱发开拓巷道冲击地压远-中-近场采掘活动范围,解释远距离采掘活动诱发开拓巷道冲击地压原因,得出考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理及其防控技术体系。研究表明:在工作面采掘活动影响下开拓巷道微震事件频率及震级在增加,根据微震能量密度与开拓巷道和工作面距离定义采动响应指标φ,由采掘活动引起的开拓巷道区域φ值定量阐述煤体损伤与冲击地压危险程度的联系。中-近场采掘活动带来的循环动载使煤体产生不可逆损伤并不断累积,φ值超过冲击临界值,从而中场动载也会成为冲击地压的诱因。结合考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理,提出冲击源头优化-局部精准防控的开拓巷道全生命周期冲击地压防控技术体系。研究结果可为此类开拓巷道冲击地压防控提供理论依据与技术支持。

关键词: 远-中-近场, 开拓巷道, 微震能量密度, 累积损伤, 诱冲机理, 防控技术体系

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