Characteristics and definition of high-intensity mining in extremely thick coal seam with strong impact tendency
CUI Feng,FENG Ganggui,LAI Xingping,JIA Chong,TAN Li,JIN Bo,LIU Shengyou,LI Yuhang
西安科技大学 能源学院西安科技大学 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室国家能源集团准东二矿
工作面开采强度过高易诱发冲击地压等动力灾害,探讨工作面合理的开采强度已成为冲击 地压矿井安全高效开采亟待解决的关键。 以准东二矿巨厚强冲击倾向性煤层首分层 1101 综放工 作面为背景,采用理论分析及物理相似模拟实验相结合的综合分析方法,对不同开采强度下覆岩采 动应力、能量演化规律展开分析,并评估了不同开采强度下煤岩体冲击危险性,确定了工作面合理 的开采强度,得到冲击地压矿井高强度开采特征并对其进行定义,同时提出冲击地压矿井高强度开 采调控模式。 研究结果表明:1 随工作面开采强度的提高,采动应力、应力集中系数、周期来压步 距均随之稳步提升;微震能量随之逐渐增大,大能量积聚范围也随之逐渐增大;工作面冲击危险性 也随推进速度逐渐增大,其冲击危险性指数 Im ,微震能量 Er 均与开采强度呈正相关性,微震 b 值则 表现出负相关性,综合分析认为 1101 工作面推进速度不应大于 8 m / d;2 冲击地压矿井高强度开 采不是一种外在的开采强度,而是综合反应应力、能量、冲击危险性的一种力学状态,并由其特征参 数决定,并将推进速度大于 8 m / d、来压步距与推进速度的比值小于 1、冲击危险性指数 Im >3,微震 单次能量大于 214.38 J、微震 b 值小于 0.7 定义为准东巨厚煤层高强度开采特征指标;3 提出防控 冲击地压矿井高强度开采的关键在于调控工作面的开采强度,对未达到高强度开采矿井,在保证安 全高效开采前提下,通过调节推进速度增产增效,释放优质产能;对已达高强度开采矿井,通过改变 工作面推进速度,进而改变采场围岩应力、能量分布特征,改善工作面煤岩体冲击危险性,保证矿井 安全高效开采。
rock burst;high intensity mining;advance speed;microseismic monitoring;energy evolution
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