深部多层坚硬顶板动-静载耦合致灾机制与监测
付兴1
李英豪2
张宏伟2
荣海2
宋健康2
杨振华2
王玉柱3
1.辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院,内蒙古鄂尔多斯 017000;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230002.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 1230003.山东能源新矿内蒙古能源有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010098
摘要：因地质赋存、采掘布局等存在差异,冲击地压机制需要结合矿井和工作面的具体条件进行针对性研究.以河南大有能源股份有限公司耿村煤矿12240工作面为研究对象,从微震能量事件、工作面前方动静载能量叠加致灾和坚硬顶板应力在线监测的角度确定了上覆坚硬顶板对工作面冲击地压的影响.通过微震能量事件分布特征确定了坚硬顶板失稳活动的时空规律;建立了充分采动条件下工作面超前支承压力力学模型,提出了基于能量叠加原理的动静载耦合分析方法,计算了上覆各坚硬岩层破断传递至工作面的能量叠加;建立了坚硬岩层活动在线监测方案,通过锚索监测数据,定量揭示了工作面开采过程中煤岩体应力动态演化规律.研究结果表明:低位坚硬岩层、中位坚硬岩层1和中位坚硬岩层2协同破断传递至工作面的叠加能量达1.22×104 J,显著超过耿村煤矿冲击地压临界能量;锚索监测数据显示,测点在距开切眼132～143 m区间出现显著应力增幅异常,该异常区与微震能量事件时空演化具有高度相关性,确定为冲击地压产生的主要诱因;基于锚索应力动态响应特征,将工作面推进过程中前方煤岩体活动特征划分为缓慢影响阶段、显著影响阶段和影响急速下降阶段3个典型阶段.
关键词：冲击地压多层坚硬顶板动静载耦合微震能量事件深部开采应力监测
分类号：TD325(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51674135)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-12-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 131-141,150 )
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