急倾斜煤层冲击地压分布特征及主控因素研究
李浩荡1
胡旭聪2
钟涛平2
闫瑞兵1
刘恩德2
刘旭东1
李振雷2
1.国家能源集团新疆能源有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 8300272.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083
摘要：冲击地压的发生往往具有区域性特征,而矿井地质条件是造成这种区域性特征的重要影响因素.为揭示复杂地质条件对冲击地压危险性的影响,以乌东煤矿为工程背景,综合采用案例分析、数值模拟、理论推导和现场监测等方法,研究了急倾斜特厚煤层冲击地压的区域性分布特征及其主控因素.历史案例分析表明:乌东煤矿的冲击地压破坏主要集中在工作面里程1 500～2 000 m范围内;在该范围内,中间岩柱宽度较小,而中间岩柱宽度较大的区域则冲击地压破坏较少.通过建立乌东煤矿复杂三维地质模型进行数值模拟研究发现:在急倾斜特厚煤层两煤层交替开采时,煤层内的集中应力会通过中间岩柱传递至另一煤层,从而进一步增大煤层的集中应力和能量.理论推导表明:中间岩柱是应力传播的主要路径,且岩柱宽度越小,传播距离越短,煤层应力的增幅越高,冲击地压的危险性也越大.现场监测数据显示:中间岩柱宽度较大的区域,围岩能量释放以中低能级微震事件为主,高能级微震事件较少;而中间岩柱宽度较小的区域内,高能级微震事件明显增多,围岩能量释放更为剧烈,冲击地压危险显著增加.研究结果表明:中间岩柱宽度是冲击地压区域性分布的主控因素,岩柱宽度与冲击地压危险性呈负相关关系.
关键词：冲击地压中间岩柱宽度数值模拟急倾斜煤层应力传递
分类号：TD324+.1(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52374180)
论文发表日期：2025-03-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 118-126 )
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