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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究
  • 174
  • 作者

    王飞 李明利 武轶凡 蔡东

  • 单位

    国能神东煤炭集团有限责任公司中煤科工集团信息技术有限公司

  • 摘要
    断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区域围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以陕西某矿深埋高应力断层构造区巷道为工程背景,分析了断层构造区巷道围岩变形破坏力学特征:① 断层面存在明显应力阻隔效应,正断层附近存在上盘应力集中区和下盘应力降低区2个特殊应力区。巷道由于断层面影响,巷帮静载集中应力呈现非对称分布特征,远离断层面侧应力集中程度大于近断层面侧,该侧巷道围岩冲击破坏危险程度增大。② 断层面对于应力波传递产生明显阻隔作用,正断层上盘动载响应大于下盘动载响应,由于巷道两帮应力非对称分布特征,右帮动载响应明显大于左帮。基于上述特征,提出了断层构造区域巷道围岩“卸(大直径钻孔卸压)-支(梯次加固成层式吸能防冲支护)”协同防冲控制技术,工程试验结果表明:① 巷道围岩采取“卸-支”协同防冲处理措施后,巷道两帮应力集中区往围岩深部转移3~5 m,应力峰值降低18.5%~20.3%,巷道帮部围岩应力集中程度显著降低。② “卸-支”协同防冲处理措施前,巷道顶底板及两帮变形量分别为856,334,325,567 mm,巷道围岩变形破坏严重,采用“卸-支”协同处理措施后,巷道围岩变形量降低35.69%~62.03%,巷道围岩稳定性增强。③ 钻孔煤粉量也显著低于临界粉煤量,巷道围岩动力显现降低。
  • 关键词

    高应力断层构造区冲击地压断层面巷道围岩巷道防冲大直径钻孔卸压梯次加固成层式吸能防冲支护

  • 文章目录

    0 引言
    1 巷道地质概况
    2 断层构造区巷道冲击破坏力学分析
    3 断层构造区巷道冲击破坏特征模拟研究
    3.1 数值模型
    3.2 巷道围岩静载应力分布特征
    3.3 巷道围岩动载应力分布特征
    4 断层构造区巷道围岩稳定性控制技术
    4.1 大直径钻孔卸压技术
    4.2 巷道围岩补强加固技术
    5 工程试验
    5.1 试验方案
    5.2 试验效果
    6 结论
  • 引用格式
    王飞,李明利,武轶凡,等.高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究[J/OL].工矿自动化,1-10[2024-07-30].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024050077.
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