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坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治
  • 89
  • 57
  • 作者

    赵华全杨皓博

  • 单位

    陕西彬长小庄矿业有限公司

  • 摘要
    坚硬顶板破断会释放较大的能量，在震动波作用下夹矸厚度变化区易处于滑移失稳诱发冲击地压，制约着煤矿安全高效生产。以小庄煤矿的综放工作面为例，通过理论分析、数值模拟及现场实测分析了坚硬顶板断裂产生的冲击载荷对夹矸厚度变化区内应力场的影响及动力响应特征。研究表明，实际工程条件下震源在坚硬顶板中广泛存在，在应力波传播和衰减过程中，冲击震源及煤壁前方高应力集中范围缩小，但是煤层底板的冲击响应程度明显增加，同时静载不同产生的应力降也有差异，当σ1=1.5σ时下降最大;首次冲击(0～0.15 s)由变形积累阶段和突然滑移阶段构成，活化时，正应力降低，剪应力升高，滑移时正成力和剪应力开始快速增加，随后剪应力逐渐降低，次冲击期间(0.15～0.5 s)应力升高降低呈交替往复，推断夹矸赋存区应力下降到上升的转折点是夹矸滑移的启动点。该研究内容揭示了采场应力波作用下夹矸赋存区致灾机理，能够为含夹矸工作面冲击地压的防治提供一定借鉴。
  • 关键词

    坚硬顶板含夹矸煤层冲击地压煤岩体围岩失稳

  • 文章目录
    0 引言
    1 工程背景
    1.1 工作面概况
    1.2 夹矸分布特征
    2 夹矸滑移诱发冲击地压
    2.1 强矿震震源分布
    2.2 夹矸滑移失稳机理
    3 动-静载下夹矸赋存区围岩失稳分析
    3.1 建立模型及方案
    3.2 夹矸区围岩速度、应力场演化特征
    3.2.1 应力波对夹矸厚度变化区围岩应力影响
    3.2.2 变化区应力变化
    4 现场监测和防治
    4.1 工作面液压支架工作阻力
    4.2 煤体卸压措施
    4.2.1 卸压方式
    4.2.2 大直径钻孔卸压
    4.2.3 煤体卸压爆破技术
    5 结论
  • 引用格式
    赵华全,杨皓博.坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治[J].陕西煤炭,2022,41(06):26-31.
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