急倾斜特厚煤层"错动—夹持"型冲击地压机理

摘要：

为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采工作面冲击地压机理,以窑街三矿五采区为工程背景,建立力学模型,推导了急倾斜煤层倾向应力表达式,运用数值模拟,分析了开采过程中的应力场、能量场演化规律,通过对现场监测数据的剖析,得到了支架压力及矿震分布特征.研究结果表明:急倾斜特厚煤层受到顶、底板共同作用于煤体,变化趋势相同的"夹持"作用,使垂直于顶、底板及顶、底板附近煤体处于强剪应力区,积聚了较高的能量,且随着开采深度的增加,煤体受剪切作用愈加剧烈,有发生"剪切错动"的趋势.当顶板悬臂达到极限跨距发生破断时,在叠加载荷作用下,易诱发"错动—夹持"型冲击地压.工作面顶板侧至中部附近区域受叠加载荷作用大,冲击地压显现剧烈,底板侧由于周围塑性区的卸压作用,冲击地压显现较弱.监测结果表明:工作面顶板侧及中部附近区域支架压力大,矿震能级高,底板侧支架压力小,附近煤体矿震活动较弱,验证了理论研究结果.

关键词：急倾斜煤层、水平分段、剪切作用、"错动—夹持"型冲击地压

所属期刊栏目：39

分类号：TD324(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省研究生科研与实践创新计划项目;中国矿业大学实验技术研究与开发项目

在线出版日期：2022-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：711-719,769