基于加卸载响应比的冲击地压矿井急倾斜巨厚煤层推进速度研究

• Published in: 煤炭学报 Vol. 47; no. 2; pp. 745 - 761
• Main Authors: 崔峰, 贾冲, 来兴平, 陈建强, 张随林, 何仕凤
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 710021%西安科技大学能源学院,陕西西安710054 01.02.2022; 西安科技大学能源学院,陕西西安710054; 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054; 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054%国家能源集团新疆能源有限责任公司,新疆乌鲁木齐 830002
• Subjects: 推进速度; 急倾斜巨厚煤层; 冲击地压; 响应比; 加卸载效应
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.XR21.1759

TD324; 工作面推进速度过快易诱发冲击地压等动力灾害,探讨合理的工作面推进速度已成为冲击地压矿井安全高效开采亟待解决的关键.采用数值模拟、岩石力学试验和现场微震监测等方法,通过研究急倾斜巨厚煤层推进速度影响下工作面前方煤体经历的采动应力路径,分析推进速度采动应力路径下的煤样力学行为特征.完成了采动应力路径下煤样加卸载响应比的变化规律研究与急倾斜巨厚煤层工作面推进速度的合理确定,开展了现场工程实践验证.研究结果表明:急倾斜巨厚煤层工作面推进速度增加使得采动应力峰值增大,同时其采动应力路径的循环加卸载幅度增加,循环次数减小,主要影响区域范围增加,而作用时间减小.不同推进速度应力路径下的煤样强度呈非线性递增趋势,且其递增幅度逐渐增加,煤样破坏程度、声发射累计计数及能量均随应力路径所处推进速度的增加而增大.类比冲击矿压评价指标得到6.4 m/d应力路径下的煤样可视为冲击煤样,同时引入加卸载响应比,提出了基于采动加卸载响应比的冲击地压矿井工作面推进速度合理确定方法,形成了不同推进速度采动应力路径影响的加卸载响应比评价指标,确定了满足+425 m水平工作面的安全高效开采推进速度.现场微震实测结果验证了基于采动加卸载响应比确定工作面推进速度的有效性.