沿空侧向覆岩结构改性防冲机理与实践
谭云亮1
张修峰2
范德源1
刘学生1
朱斯陶3
牟宗龙4
陈洋2
1.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 266590;山东省深部矿井动力灾害智能防控重点实验室,山东青岛 2665902.山东能源集团有限公司,山东济南 2501013.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 1000834.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116
摘要：无煤柱(或小煤柱)开采已得到广泛应用,随着开采深度增加,当侧空覆岩存在坚硬岩层时,大能量动力事件频发,冲击地压显现日趋严重,已成为制约深部煤炭资源开采的主要瓶颈之一.围绕沿空侧向覆岩结构改性防冲机理与实践开展研究,主要包括:构建了沿空工作面覆岩结构力学模型,提出了上位覆岩等效载荷估算方法,揭示了下位覆岩结构特征及演化规律;获得了沿空工作面下位覆岩运动对煤体内应力的定量表征方法,提出了以煤体的静载支承应力及关键层断裂产生的扰动应力之和与煤体强度比值大小为致灾指数的覆岩致灾关键层判识方法;定义了覆岩关键结构失稳致灾力学判据,综合分析应力状态和冲击倾向性指数对"发生冲击地压"的隶属度实现了侧空覆岩致灾风险评级;给出了侧空覆岩结构改性方法及防冲流程,并在新巨龙6305工作面开展了工程实践.结果表明,6305工作面实施侧空覆岩结构主动改性后,微震事件频次增幅33.3％,平均每个事件能量降幅23.5％;煤体应力集中程度显著降低,最大降幅约27.2％;沿空巷道围岩变形量明显减小,最大减小约104.7％;侧空覆岩致灾关键层得到消除,冲击地压的可能性等级为由"很可能"降为"不可能".
关键词：深部冲击地压沿空巷道覆岩结构致灾主动改性
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52374094)山东省泰山学者攀登计划资助项目(tspd20210313)山东省泰山产业领军人才工程资助项目(tscx202408130)
论文发表日期：2025-01-27
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：15( 209-223 )
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