近年来,随着采深的逐渐增加,新疆乌鲁木齐矿区急倾斜采场围岩能量异常积聚诱发冲击地压问题愈发严重。通过对历史冲击事件及现场微震事件"能量-频次"分布特征进行致灾因素分析,发现夹持岩柱是采动影响下弹性能"蓄积-释放"的主要优势区域,微震能量大于105 J的事件中夹持岩柱占比为47%,B3+6煤层及其顶底板中分布了87%的微震事件和74%的大能量。基于现场勘查及物理相似模拟实验揭示了急斜层间夹持岩柱能量场演化规律:进入深部后微震事件向夹持岩柱区域集中,弹性能多以低能量微震进行释放。结合三维数值计算发现即将开采的+425水平B3+6工作面回采时冲击风险较高,此水平夹持岩柱存在明显的能量异常蓄积区;综合分析将330 m（+500水平）界定为南采区深部开采临界深度,并提出夹持岩柱能量场调控措施。现场监测发现当爆破孔间排距为10 m时,采动影响区域能量指标发生明显变化:日均微震能量下降了78.1%,日均微震事件数下降了62.1%,调控后103～104 J能量事件数明显减少,且微震事件分布更加分散,说明对夹持岩柱所进行的调控方案可以明显降低大能量微震事件及高集中应力,有效缓解了乌东煤矿南采区急倾斜煤层的冲击地压显现问题。

陕西省自然科学基金重点项目（2019JLZ-04）；陕西省重点研发计划项目（2018ZDXM-SF-018）；国家自然科学基金项目（51904227,52004201）；

1 工程背景
1.1 地质概况
1.2 历史冲击地压及微震事件勘查
2 急斜煤岩体能量场演化规律
2.1 急斜煤岩体能量场数值计算
2.2 物理相似模拟实验分析
2.2.1 物理相似模型设计与监测方案
2.2.2 微震监测结果分析
3 急斜煤岩体能量场调控
3.1 爆破数值计算方案理论分析
3.2 夹持岩柱爆破致裂数值计算
3.2.1 数值计算模型建立
3.2.2 不同爆破方案应力波演化规律
3.3 能量调控岩体强度劣化率分析
3.3.1 强度劣化评估及数值计算方案
3.3.2 强度劣化率数值计算模型建立
3.3.3 岩体模型自然状态下强度验证
3.3.4 岩体能量调控劣化率的确定
4 现场应用实践与效果评价
4.1 岩柱能量调控方案
4.2 爆破孔施工参数
4.3 夹持岩柱能量调控效果评价
4.3.1 监测方案设计
4.3.2 调控前后微震数据对比分析
5 结论

来兴平,许慧聪,陈建强,刘旭东,王泽阳,单鹏飞,崔峰,常博,刘昆轮.急斜采动夹持岩柱能量异化特征及其调控方法[J].采矿与安全工程学报,2021,38(03):429-438.