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作者
相里海龙张宁邓辉王常彬曹安业
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单位
陕西彬长孟村矿业有限公司中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室
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摘要
深部矿井留底煤巷道在回采过程中,存在工作面超前区域巷道底板冲击地压显现的问题。为探究此类条件下巷道底板冲击机理及有效防治手段,以孟村煤矿401102回风巷为工程背景,利用UDEC数值模拟软件建立深部留底煤巷道模型,开展巷道底板冲击区域的应力分布特征研究,研究顶、底板岩层强度弱化对底板应力分布的影响规律,并验证巷道顶板预裂爆破及底板爆破针对底板冲击的防治效果。结果表明:(1)巷道煤层底板中部下方3~5m煤体内水平应力集中,最大值43.39MPa,巷道底板水平应力集中是留底煤巷道冲击地压显现的主要诱因;(2)巷道围岩弱化模拟,水平应力差峰值分别降低了22.59 MPa、22.91 MPa,有效降低了底板水平应力集中程度。针对巷道底板冲击问题,提出了顶板预裂爆破降低静载集中的防治策略。根据现场实测数据,401102回风巷采取以上措施后,安全回采至工作面结束,顶板预裂爆破有效提高了巷道安全性,可为类似条件下冲击地压防治提供工程借鉴。
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关键词
底板冲击数值模拟顶板预裂爆破
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文章目录
0引言
1 工程背景
1.1 工作面概况
1.2留底煤巷道底板动力显现
2 留底煤巷道底板水平应力理论计算
2.1 底板垂直应力计算
2.2底板水平应力计算
3煤层巷道底板应力分布规律
3.1数值模型建立
3.2巷道底板应力规律分析
3.3 巷道围岩弱化改性防冲模拟研究
4底板冲击地压控制的工程实践
4.1顶板预裂爆破
4.2效果分析
5结语