煤田地质与勘探

北大核心,CA,JST,EI,CSCD扩展版

国内刊号:61-1155/P

国际刊号:1001-1986

煤田地质与勘探杂志2024年第10期:矿震诱发高应力巷道厚顶煤动力失稳机制

发布日期:

作者:周坤友, 窦林名, 曹安业, 马衍坤, 阚吉亮, 李家卓, 马小涛,

关键词:深部开采, 巷道厚顶煤, 矿震, 多场演化, 支护结构, 动力失稳,

目的厚煤层沿底掘进煤巷普遍存在厚顶煤,工作面矿震对巷道厚顶煤产生动载作用,易诱发厚顶煤动力失稳和冒顶−冲击复合灾害,亟需探究矿震动载作用下巷道厚顶煤动力失稳机制。方法以陕西彬长矿区深部厚顶煤巷道为工程背景,调研分析深部高应力巷道厚顶煤动力失稳特征,数值模拟研究不同静动载作用下巷道厚顶煤多场演化规律,提出矿震诱发高应力巷道厚顶煤动力失稳机制。结果和结论结果表明,巷道厚顶煤冒顶区域距回采工作面较远,冒顶后裸露平整顶板,顶板锚索拉断,冒顶区域附近均发生大能量矿震,呈现冒顶−冲击复合灾害现象。随静载增加,巷道围岩裂隙发育深度及变形不断增加;随动载作用时间和动载强度增大,顶煤震动速度、加速度及裂隙发育程度不断增大,顶煤离层量显著增加;顶板锚杆索均位于顶煤裂隙发育区,支护性能大幅降低。静动载作用下巷道厚顶煤累积损伤及离层量不断增大,大能量矿震动载使浅部破碎顶煤震动速度及加速度显著增大,作用在锚索上载荷超过其承载能力,锚索被拉断,浅部破碎煤体以较高速度冒落,诱发厚顶煤动力失稳和冒顶−冲击复合灾害。在此基础上,提出了采用重建厚顶煤主被动支护和加强卸压的深部巷道厚顶煤动力失稳灾害的防治方法。

来源:2024年第10期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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