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2021年第06期
2021-06-25
92

典型近直立煤层群冲击地压机理及监测预警研究

  • 作者:

    何学秋
    陈建强
    宋大钊
    何生全
    李振雷
    钟涛平
    薛雅荣
    周超
  • 关键词:

    近直立煤层
    冲击地压
    压撬型机理
  • 作者单位:

    北京科技大学 土木与资源工程学院
    中安安全工程研究院
    国家能源集团新疆能源公司

摘要

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摘要:

近直立煤层群由于特殊的煤岩赋存和开采方式,覆岩破断运动及其导致的围岩静载应力分布和动载扰动特征与缓倾斜煤层有较大差异,已有冲击地压灾害在近直立煤层群开采矿井(SICS)发生。为指导类似赋存矿井冲击地压防治,以乌东矿南采区典型近直立煤层群为工程背景,从诱冲机理、监测预警及防治技术方面展开了系统研究,揭示了近直立煤层群压撬型冲击地压机理,建立了适用于近直立煤层的预警指标体系,提出了近直立煤层降载减撬冲击地压防治技术。结果表明:近直立煤层群综放开采下冲击地压显现具有巷道顶底板侧不对称和岩体压撬显现特征;煤体所受顶板和岩柱的压撬作用是诱发冲击的基础静载力源,悬顶和层间岩柱破裂产生的动载扰动对冲击显现有重要诱发作用,近直立煤层群综放开采冲击地压是顶板和岩柱压撬效应耦合作用结果;各预警指标对冲击地压和大能量矿震均具有一定的响应,各维度和各系统预警指标综合预警可综合各自优势实现互补,提高预警准确性;深浅孔交替爆破可削弱对煤体的压载荷和撬动效应,现场实施后,微震日总能量和频次明显减少,顶板和岩柱每米能量104 J以上微震事件较实施前平均减少了96%,卸压效果明显,冲击危险性降低。

  • 震源空间分布
  • 降载减撬措施实施前后微震日总能量变化
  • 减撬措施工程
  • 降载工程
  • 多系统冲击前兆特征参量时序变化
  • 传感器布置
  • 压撬效应耦合诱发冲击地压机理
  • 煤层倾向和走向采动应力演化规律
  • 不同开采阶段沿煤层倾向水平应力场分布规律
  • 数值模型尺寸与测线布置
  • 冲击显现范围统计
  • 乌东煤矿南采区剖面
何学秋,陈建强,宋大钊,等.典型近直立煤层群冲击地压机理及监测预警研究[J].煤炭科学技术,2021,49(6):13-22. HE Xueqiu,CHEN Jianqiang,SONG Dazhao,et al.Study on mechanism of rock burst and early warning of typical steeply inclined coal seams[J].Coal Science and Technology,2021,49(6):13-22.

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