冲击危险巷道底板开槽卸压参数研究_中国煤炭行业知识服务平台

冲击危险巷道底板开槽卸压参数研究

作者

何江曹立厅吴江湖王兵生
单位

中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学矿业工程学院新汶矿业集团伊犁新矿煤业有限责任公司
摘要

针对底板型冲击地压防治,切槽机具的成功实践使得底板开槽卸压具有潜在应用价值,但目前对其防冲机理及参数研究尚不深入。本文基于弹性力学板壳理论与动静载叠加诱冲原理,研究揭示了巷道底板型冲击地压机理并得出了底板冲击破坏临界判别式。基于理论分析与数值模拟,提出了将底板应力梯度、弹性能积聚程度及巷道位移量作为防冲效果评价指标用于评价开槽位置的优劣,并将以上3个指标与锚杆（索）锚固深度结合作为开槽深度的判别指标。根据模拟研究,帮角开槽且开槽深度为巷道宽度的60%时,应力梯度减小幅度最大、卸压防冲效果较好、开槽经济,结合锚杆（索）支护质量得到底板开槽防冲卸压优化方案:帮角处开槽,开槽深度为巷宽的40%。研究结果通过现场矿压现象得到了印证。
关键词

冲击地压底板开槽卸压参数优化
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金重点项目（51634001）;国家自然科学基金面上项目（51874292）；国家重点研发计划项目（2016YFC0801403）；
文章目录

1 工程背景
2 底板型冲击地压发生机理
3 开槽卸压防冲参数研究
3.1 开槽卸压防冲机理
3.2 开槽参数与卸压效果的耦合关系
3.2.1 开槽位置与卸压效果的关系
3.2.2 开槽深度与卸压效果的关系
3.3 开槽优化参数的模拟分析
3.3.1 数值模拟方案
3.3.2 应力转移与开槽参数的关系
3.3.3 围岩塑性区分布与开槽参数的关系
3.3.4 巷道位移与开槽参数的关系
3.3.5 基于模拟的开槽最优化参数分析
1)开槽位置分析
2)开槽深度分析
4 矿压显现验证
5 结论
引用格式

何江,曹立厅,吴江湖,王兵生.冲击危险巷道底板开槽卸压参数研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(05):963-971.
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