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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
倾斜厚煤层综放工作面煤柱-关键层结构失稳型矿震机理
  • 作者

    王高昂朱斯陶姜福兴张修峰刘金海王绪友宁廷洲张 宇魏全德

  • 单位

    北京科技大学 土木与资源工程学院,北京山东能源集团有限公司,山东 济南华北科技学院 河北省矿井灾害防治重点 实验室,河北 三河兖矿新疆矿业有限公司 硫磺沟煤矿,新疆 昌吉北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司,北京

  • 摘要

    采空区遗留煤柱支撑顶板导致厚硬关键层悬顶面积大幅增大形成的“ 煤柱-关键层” 结构失稳是诱发矿震和冲击地压灾害的主要原因。 以新疆硫磺沟煤矿(4-5)06 矿震频发工作面为工 程背景采用理论分析数值模拟微震监测和现场调研等方法研究了“ 采空区遗留煤柱-关键层” 组成的覆岩空间结构特征分析了采空区遗留煤柱应力演化规律和关键层力学结构特性建立了非对称覆岩空间结构下采空区遗留煤柱应力分布估算模型和倾斜关键层极限跨度计算力学模型揭示了倾斜厚煤层综放工作面“ 煤柱-关键层” 结构失稳型矿震发生机理:采空区遗留煤柱支撑顶板形成“ 煤柱-关键层” 结构随着工作面开采范围增大煤柱应力集中程度不断增加当煤柱集中应 力超过其极限承载能力发生失稳时悬露关键层长度超过其极限跨度发生破断失稳并诱发矿震和 冲击地压灾害。 据此建立了包含遗留煤柱整体失稳冲击倾向性指数和关键层极限跨距的煤柱关键层结构失稳型矿震发生判别准则并采用数值模拟和微震监测进行了验证。 按照有震无灾的防治原则提出了煤柱-关键层结构下工作面减震-防冲的技术措施分析了工作面推采速度与大能量微震事件的关系确立了降低工作面矿震能量和频次的合理推采速度为不超过3 m / d保障了工作面的安全回采


  • 引用格式
    王高昂,朱斯陶,姜福兴,等. 倾斜厚煤层综放工作面煤柱-关键层结构失稳型矿震机理[J]. 煤炭学报,2022,47(6):2289-2299.
    WANG Gaoang,ZHU Sitao,JIANG Fuxing,et al. Seismic mechanism of coal pillar⁃key layer structure in fully mechanized caving face of inclined thick coal seam[J]. Journal of China Coal Society,2022,47(6):2289-2299.
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