• 论文
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
深部巷帮煤体失稳机制及能量释放特征研究
  • 49
  • 作者

    丁可顾清恒王连国郭嘉兴

  • 单位

    安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽理工大学矿业工程学院中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

  • 摘要
    冲击地压灾害已成为国内外煤矿井下开采的重大安全隐患。利用真三轴电液伺服加载试验系统,研究了巷帮煤岩组合体三向应力加载、煤体三向和两向应力加载下的应力-应变规律、破坏特征、声发射活动规律,建立了巷帮深、浅部煤体的强度准则关系,分析了深部巷帮煤体的能量释放特征,揭示了深部巷帮煤体失稳诱冲机理。结果表明:不同应力类型的煤体试样受应力环境及结构差异的影响,巷帮浅部煤体试样和高σ2围压条件下的巷帮煤岩组合体试样在峰值应力后均产生应力快速跌落现象,脆性破坏与冲击性较强;在破坏机制上,巷帮浅部煤体试样主要受张拉-剪切耦合机制控制;巷帮深部煤体试样主要受剪切机制控制;巷帮煤岩组合体试样靠近约束面、自由面区域分别受剪切、张拉-剪切耦合机制控制。同围压条件下巷帮浅部煤体更容易破坏,进而基于巷道煤帮冲击能量释放的来源,建立了深部巷帮煤体失稳模型,揭示了深部巷帮煤体失稳机制,研究结果对于控制深部煤巷冲击地压灾害、保障施工安全具有重要的指导意义。
  • 关键词

    深部开采煤巷冲击地压巷帮煤体失稳能量释放

  • 文章目录
    1 引言
    2 巷帮煤体破坏失稳试验系统及方案
    2.1 模型的构建
    2.2 试验材料选取及试样制备
    2.3 试验系统及方案
    2.3.1 试验系统
    2.3.2 试验方案
    3 巷帮煤体破坏失稳试验结果分析
    3.1 巷帮煤岩组合体试样试验结果分析
    3.1.1 不同围压下巷帮煤岩组合体试样变形及强度特征
    3.1.2 巷帮煤岩组合体试样破坏形态及试验现象描述
    3.1.3 巷帮煤岩组合体试样声发射演化规律
    3.2 巷帮深部煤体试样试验结果分析
    3.2.1 不同围压下巷帮深部煤体试样变形及强度特征
    3.2.2 巷帮深部煤体试样破坏形态及试验现象描述
    3.2.3 巷帮深部煤体试样声发射演化规律
    3.3 巷帮浅部煤体试样试验结果分析
    3.3.1 不同围压下巷帮浅部煤体试样变形特征
    3.3.2 巷帮浅部煤体试样破坏形态及试验现象描述
    3.3.3 巷帮浅部煤体试样声发射演化规律
    3.4 不同应力类型煤岩组合结构破坏失稳试验结果对比分析
    4 深部巷帮煤体失稳机制及能量释放特征分析
    4.1 深部巷帮煤体失稳机制分析
    4.2 深部巷帮煤体能量释放分析
    5 结论
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