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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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我国煤矿整体失稳型冲击地压类型、发生机理及防治

作者(Author):

  • 朱斯陶
  • 姜福兴
  • 刘金海
  • 马玉镇
  • 孟祥军
  • 张修峰
  • 姜亦武
  • 曲效成
  • 王保齐

作者单位:

  • 北京科技大学土木与资源工程学院
  • 华北科技学院河北省矿井灾害防治重点实验室
  • 山东能源集团有限公司
  • 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿
  • 北京安科兴业科技股份有限公司

关键词:

  • ​整体失稳型冲击
  • 煤矿冲击地压
  • 孤岛工作面
  • 底煤
  • 大巷煤柱
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

整体失稳型冲击地压是近年来我国深部煤矿开采过程中发生的一种新的冲击地压类型,其释放能量和破坏性远大于常见的局部冲击地压。采用现场调查、理论分析、现场监测等方法,对我国煤矿3起典型整体失稳型冲击地压事故的工程特征和冲击显现特征进行分析,将当前我国整体失稳型冲击地压分为孤岛工作面整体失稳型冲击地压、大巷煤柱整体失稳型冲击地压和底煤整体滑移失稳型冲击地压3类。分别建立了3类整体失稳型冲击地压发生机理的力学模型,提出了3类整体失稳型冲击危险的评估方法和防治对策,揭示了3类整体失稳型冲击地压的发生机理。其中孤岛工作面整体失稳型冲击地压的发生机理为孤岛工作面上覆岩层自重和两侧采空区转移载荷叠加形成的总应力超过了孤岛工作面整体承载能力时,孤岛工作面中部弹性整体失稳破坏诱发冲击地压灾害;底煤整体滑移失稳型冲击地压发生机理为工作面超前支承压力超过底煤发生冲击和滑移的临界应力时,底煤冲击和滑移同时发生,形成底煤整体滑移失稳型冲击地压;大巷煤柱整体失稳型冲击地压发生机理为大巷煤柱在自重应力、构造应力和巷道开挖、卸压转移应力等叠加作用下应力高度集中,当应力集中程度超过煤柱整体承载能力时,煤柱中部弹性核发生整体失稳冲击,导致煤柱两侧大巷均发生严重冲击破坏。由于我国深部矿井开采条件复杂,实际生产过程中还会遇到很多具有隐蔽性的整体失稳型冲击类型,因此在现场冲击地压防治工作中,需要加强对这些隐蔽性整体失稳型冲击风险的判识和防治工作。研究结果对类似条件下的工作面安全开采具有一定的借鉴意义。



朱斯陶,姜福兴,刘金海,等. 我国煤矿整体失稳型冲击地压类型、发生机理及防治[J]. 煤炭学报,2020,45(11):3667-3677.
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