采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理及防控研究

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. z2; pp. 464 - 472
• Main Authors: 刘少虹, 潘俊锋, 席国军, 焦彪, 夏永学, 史星星
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013%陕西彬长矿业集团有限公司,陕西 咸阳 712000 01.12.2023; 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
• Subjects: mining influence; rock burst; 冲击地压; coal seam roadway; coal seam with strong impact tendency; 采动影响; 强冲击煤层; 煤层大巷
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2023.0102

TD324; 针对煤层大巷冲击地压频发的实际问题,采用数值模拟、现场实测、监测分析等方法,对采动影响下强冲击煤层大巷致冲机理开展研究,并提出了防治方法.结果表明,坚硬顶板下特厚煤层开采,单采空区超前应力影响范围约为180 m,同侧双采空区叠加应力影响范围约为240 m,且双采空区叠加影响程度明显大于单采空区.工作面末采期间,受到双采空区叠加影响,煤层大巷区微震能量和频次均呈指数型升高,尤其是当工作面至煤层大巷的距离小于 180 m后,升高幅度迅速增大,每15d释放的能量总和为前15d的43 倍.相邻采空区上覆坚硬顶板形成的悬臂、巷道交叉密集是煤层大巷区静载荷的源头,而回采期间产生的扰动效应以及坚硬顶板突然垮断是煤层大巷区动载荷的源头;由上述因素产生的静、动载荷及其之间的"互馈"效应是导致采动影响下煤层大巷区冲击地压发生的显在原因.而采动影响下煤层大巷围岩内复杂力学系统基本机制的不稳定性,及其对周边环境扰动的敏感性,是其冲击显现的潜在原因.由此,将保护煤柱宽度优化、顶板深孔预裂爆破与煤层解危等方法相结合,开展有针对性的协同防控.现场实践表明,协同防控效果较好,尤其是优化保护煤柱宽度,使其大于双采空区叠加影响范围,能够大幅提升防控效果.