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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
冲击地压主控因素及孕灾机制
  • 46
  • 30
  • 作者

    谭云亮张修峰肖自义范德源尹延春陈洋刘学生

  • 单位

    山东科技大学能源与矿业工程学院山东能源集团有限公司国家矿山安全监察局山东局

  • 摘要

    随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕育主控因素,并进行风险程度判识。本文在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的四类客观主控因素:煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造,以及三类人为主控因素:煤柱、采空区及采掘卸荷,并对各主控因素对冲击地压孕育的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面,煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性;开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系,是冲击地压发生的必要条件;坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”;地质构造对冲击地压的影响显著,对于断层构造而言,断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”;煤层变薄区等效弹性模量变大,超前支承压力呈“双峰值”分布,使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面,煤柱作为高应力集中区,其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度;采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放,尤其是在采高较大、顶板冒落不充分的情况下;采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”,引发煤体内弹性应变能的大量释放,是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上,对新汶、鲁西、鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性,进行了对比分析,强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性,构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。

  • 关键词

    冲击地压孕育主控因素风险判识治理工程

  • 文章目录

    1. 冲击地压孕灾基本力学机制
    2 客观主控因素
    2.1 煤岩冲击倾向性
    2.2 开采深度
    2.3 坚硬顶板
    2.4 地质构造
    3 人为主控因素
    3.1 煤柱
    3.2 采空区
    3.3 采掘卸荷
    4 不同矿区主控因素差异性
    5 结论

  • 引用格式
    谭云亮,张修峰,肖自义等.冲击地压主控因素及孕灾机制[J/OL].煤炭学报:1-14[2023-09-21].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0829.
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