基于冲击地压-矿震协同控制的隔离煤柱合理宽度研究
朱斯陶1
王博2
姜福兴2
张修峰3
孙希奎3
孙翔3
刘金海4
张爱民5
1.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;山东能源集团有限公司,山东 济南 2500142.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 1000833.山东能源集团有限公司,山东 济南 2500144.华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室,北京 1016015.甘肃靖远煤电股份有限公司 红会第一煤矿,甘肃 靖远 730600
摘要：针对陕蒙地区深部矿区工作面隔离煤柱宽度设计不合理导致冲击地压和矿震频发的现状,采用案例调研、理论分析和现场监测等方法,对隔离煤柱区冲击地压和矿震的发生机理及隔离煤柱合理宽度进行了研究.以近年来陕蒙深部矿区工作面在隔离煤柱区发生的3起典型冲击地压和矿震事件为工程背景,根据动力显现特征和诱发机理不同,将其分为煤柱局部破坏型冲击地压、煤柱整体失稳型冲击地压和煤柱区厚硬砂岩组破断型矿震3类.分别建立了采空区侧向支承压力估算模型、采空区转移应力估算模型、煤柱承载应力估算模型和关键层挠度弯曲变形力学模型,揭示了不同宽度隔离煤柱诱发局部冲击、整体冲击和矿震的机理.研究结果表明:2101工作面和2201工作面间隔离煤柱不发生局部冲击的宽度为5～6 m或不小于128 m;不发整体冲击失稳的宽度为不小于138 m;不发生矿震的宽度为498 m.在此基础上探讨了不同宽度隔离煤柱对冲击地压和矿震的影响,提出了基于冲击地压-矿震协同控制的合理隔离煤柱宽度设计方法,以期为陕蒙深部矿区相似条件工作面隔离煤柱宽度设计提供参考.
关键词：深部开采冲击地压整体失稳型冲击矿震煤柱
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51904017)国家自然科学基金(51634001)中央高校基本科研业务费专项(FRF-TP-20-002A2)创新工程项目(2019SDZY02)
论文发表日期：2021-06-25
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( 102-110 )
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