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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
不规则工作面开采矿震活动规律及其致冲风险控制研究
  • 作者

    曹安业赵书宁孙伟郭伟刘延俊桑成辛

  • 单位

    中国矿业大学矿业工程学院陕西永陇能源开发建设有限责任公司崔木煤矿

  • 摘要
    针对不规则工作面开采期间矿震频繁问题,以陕西某矿21306工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践等方法,分析了21306工作面上覆岩层破断特征及开采期间围岩应力分布特征,研究了不规则工作面开采矿震活动规律,优化了降载释能的矿震致冲风险控制方案。结果表明:35 m的区段煤柱可一定程度上制约两工作面覆岩协同运动,21306工作面开采期间覆岩结构呈“O-X”型破断结构,与相邻采空区形成对称长臂T型结构;工作面推进过程超前区域及运输大巷侧应力影响范围不断扩大,以区段煤柱区域应力集中程度最大,回采至480m时垂直应力最大,已达到54.67 MPa,约是回采前垂直应力的1.41倍;随着工作面推进形成“刀把型”不规则结构,工作面缩面拐角区域应力集中程度明显较高,工作面缩面后降低了对运输大巷的影响;工作面开采期间震源事件主要分布于回采工作面前方,强矿震主要集中在工作面开采缩面区域、见方区域,且强矿震主要发生在工作面前方50 m及底板上方22~74 m范围内;强矿震诱发力源主要由关键层破断引起;实施了降载释能的矿震致冲风险控制优化方案,有效降低了强矿震的发生频次,保障了工作面后期的安全回采。
  • 关键词

    冲击地压不规则工作面特厚煤层矿震防冲技术

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(52274098);
  • 文章目录
    1 工程概况
    2 工作面开采矿震活动规律
    2.1 工作面上覆岩层破断特征
    2.2 工作面开采围岩应力分布特征
    2.2.1 工作面回采前煤柱区应力分布特征
    2.2.2 工作面非缩面开采阶段围岩应力分布特征
    2.2.3 工作面缩面开采阶段围岩应力分布特征
    2.3 工作面开采各阶段矿震活动规律
    2.3.1 非缩面开采阶段矿震活动规律
    2.3.2 缩面开采阶段矿震活动规律
    2.4 工作面开采矿震活动规律
    3 矿震致冲风险控制技术
    3.1 控制方案
    3.2 控制效果检验
    4 结语
  • 引用格式
    曹安业,赵书宁,孙伟等.不规则工作面开采矿震活动规律及其致冲风险控制研究[J].煤矿安全,2023,54(07):1-10.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.07.001.
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