| 创新点 |
| 从急倾斜特厚煤层工作面围岩应力转移、传递和煤体能量积聚的角度研究了急倾斜特厚煤层防冲原理及关键参数，提出了急倾斜特厚煤层通过补强浅孔爆破措施弱化煤层两侧浅层岩体以弱化应力传递、降低能量集中的防冲方法，并在某典型急倾斜特厚煤层矿井中成功应用。研究成果可为类似条件矿井防治冲击地压提供参考。 |
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| 弱化浅层岩体防治急倾斜特厚煤层冲击地压研究 |
作者：钟涛平,李振雷,何学秋,宋大钊,胡旭聪,刘旭东,周超 单位：北京科技大学 土木与资源工程学院，新疆工程学院 新疆煤矿灾害智能防控与应急重点实验室，国家能源集团新疆能源有限责任公司 |
研究背景
摘 要
急倾斜特厚煤层受其特殊的地质、应力和开采技术条件影响，冲击地压防治方法与一般煤层存在较大差异。将理论推导、数值模拟、现场监测等方法相结合，研究了急倾斜特厚煤层的岩层弯曲和煤层能量积聚特征，提出了弱化浅层岩体防治急倾斜特厚煤层冲击地压的方法，得到了防冲关键参数，并进行了工程应用。研究结果表明，急倾斜特厚煤层岩层弯曲时内部岩体破裂释放能量是动载的主要来源，采空区两侧围岩转移、传递至煤层的水平集中应力是静载和能量积聚的主要来源；急倾斜特厚煤层防治冲击地压应弱化工作面浅层岩体的应力传递能力，来降低传递至工作面的动载扰动强度以及转移、传递至煤层的水平集中应力。基于此提出了通过浅孔爆破措施弱化急倾斜特厚煤层浅层岩体的防冲方法。现场工程应用表明，矿井补强浅孔爆破后，工作面微震事件总能量降低了42.38%、总频次增大了471.74%，说明工作面的能量释放由大能量剧烈释放逐渐转为小能量平缓释放，且未再发生过冲击显现，冲击地压危险得到有效控制。研究成果可为类似条件矿井防治冲击地压提供参考。
部分图片
图 3 爆破措施实施前水平应力分布
图 4 不同防冲方法卸压效果
| 通讯作者简介 |
李振雷，男，1988年4月生，山东菏泽人，工学博士，北京科技大学副教授、硕士生导师，美国宾夕法尼亚州立大学访问学者，国际杰出青年学者，矿山冲击地压专业委员会、矿山安全监测技术与装备专业委员会委员，《防治煤矿冲击地压细则》修订专家组专家，《International Journal of Mining Science andTechnology》、《煤炭学报》、《工程科学学报》等青年编委会委员。主持国家自然科学基金项目3项、国家引智项目2项、国家自然科学基金重大科研仪器研制项目课题/国家重点研发计划子课题2项、中国博士后科学基金一等资助项目1项、其他纵向科研项目6项及企业委托项目十余项；发表SCI/EI论文70篇（其中，JCR一区论文30篇），出版中、英文著作2部，论著他引1540次；参与制定行业标准2项，授权美国专利3项、国家发明专利34项，获省部级/协会科学技术一等奖5项、二等奖9项。 主要从事冲击地压防治理论与技术相关研究，取得了以下主要成果：提出了急倾斜特厚煤层岩体弱化与应力调控的防冲方法并进行现场应用，揭示了断层煤柱型冲击地压机制并提出了该类型冲击地压的判识方法和防治方法，揭示了厚煤层冲击地压显现特征规律并提出了厚煤层开采冲击地压防治方法和准则，揭示了冲击地压孕育过程“力声电震”等地球物理响应特征并研发了冲击地压多参量集成综合预警技术方法和系统平台，进行了煤岩损伤破裂声纹表征的探索性研究。 |
| 第一作者简介 |
钟涛平，北京科技大学土木与资源工程学院，博士研究生。主要从事冲击地压防治理论与技术相关研究。参与国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目课题等3项，参与企业委托合作开发项目10余项，获得中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖1项、中国安全生产协会安全科技进步奖一等奖1项。 |
