能量积聚程度及积聚位置是判别冲击矿压是否发生的2个重要参数,据此提出了评价冲击矿压危险性的能量密度准则。运用LS-DYNA模拟了扰动载荷作用下巷道围岩的能量积聚过程及应力波强度对冲击矿压危险程度的影响,得到了一定围岩应力状态下巷帮围岩能量积聚的大小、位置及能量密度因子等结果。模拟研究表明:1)随扰动强度pmax的增加,能量积聚区总体向外扩张,范围增大,且能量积聚区逐步向巷道边缘位置移近;当pmax由5 MPa至20 MPa变化时,巷道围岩能量积聚区最大能量密度Udmax由2.007 MJ/m3增至3.981 MJ/m3,增幅达到198%。2)受扰动影响,能量积聚区逐步向巷道边缘位置移动,能量密度因子值增大,k值由1.384 MJ/m4增至4.976 MJ/m4,增幅达到259%,发生冲击矿压的危险性显著提高。

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227900)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金项目(10KF08)；中国博士后基金项目(20110491483)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题项目(SKLCRSM11X02)；