煤矿冲击地压巷道三级支护理论与技术
潘一山1
齐庆新2
王爱文3
肖永惠4
陈建强5
吕祥锋6
徐连满4
代连朋7
1.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁大学,辽宁沈阳110036;辽宁工程技术大学冲击地压研究院,辽宁阜新1230002.煤炭科学研究总院深部开采与冲击地压防治研究院,北京1000133.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学冲击地压研究院,辽宁阜新1230004.辽宁大学,辽宁沈阳1100365.神华新疆能源有限责任公司,新疆乌鲁木齐8300276.北京科技大学土木与资源工程学院,北京1000837.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁沈阳110819
摘要：建立了冲击地压巷道“应力-围岩-支护”力学模型,得到了考虑巷道支护作用下冲击地压启动应力条件为远场应力大于临界应力,停止的能量条件为近场围岩吸收能量和支护吸收能量大于远场释放能量.基于巷道围岩与支护体动力响应分析发现,冲击地压发生过程中围岩阻尼特性、锚固岩体的抗冲击吸能特性及巷内支护体的阻尼及刚度对冲击载荷作用下巷道围岩的稳定性具有重要影响.提出巷道冲击地压防冲支护应从静-动力学两个角度,同时考虑“启动一破坏一停止”全过程.①在冲击启动前,依据冲击启动的应力条件降低煤体应力,减少弹性能积聚,提高支护阻力,增加启动难度;②依据冲击停止的能量条件,在冲击过程中,通过改变煤岩体结构与介质属性,吸收或消耗冲击能;③在冲击应力波传播的末端,通过提高巷内支护结构阻尼吸收剩余冲击能,减弱冲击应力波对巷道支护结构的破坏.提出冲击地压巷道支护结构应具有让压可缩与吸能特性,防冲支护应根据冲击地压能量特性进行分级设计.研发了吸能锚杆索、吸能O型棚、吸能液压支架等吸能支护装备,利用吸能构件的结合及功能互补特性建立了三级吸能支护体系,三级吸能支护系统具有径向让位、环向可缩以及轴向稳定特性,实现了冲击地压巷道三维立体吸能支护.
关键词：巷道冲击地压启动应力条件停止能量条件三级支护
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0804205)国家自然科学基金(51974150)国家联合基金(U1908222)
论文发表日期：2020-05-28
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：10( 1585-1594 )
英文信息