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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
考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理及防控技术体系
  • 作者

    李家卓闫康行王洪涛窦林名马衍坤宋士康卢育徐振忠黎旭博

  • 单位

    安徽理工大学矿业工程学院中国矿业大学矿业工程学院山东能源集团西北矿业有限公司安徽理工大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    开拓巷道、上下山及其联络巷和巷道内硐室因其服务年限长,长期受到高静载和采掘活动产生的频繁动载影响,常出现远距离采掘引起的冲击地压现象,难以针对性进行防控。以上述巷道为背景,综合采用案例分析、现场监测、实验室试验和理论分析方法,划分诱发开拓巷道冲击地压远-中-近场采掘活动范围,解释远距离采掘活动诱发开拓巷道冲击地压原因,得出考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理及其防控技术体系。研究表明:在工作面采掘活动影响下开拓巷道微震事件频率及震级在增加,根据微震能量密度与开拓巷道和工作面距离定义采动响应指标φ,由采掘活动引起的开拓巷道区域φ值定量阐述煤体损伤与冲击地压危险程度的联系。中-近场采掘活动带来的循环动载使煤体产生不可逆损伤并不断累积,φ值超过冲击临界值,从而中场动载也会成为冲击地压的诱因。结合考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理,提出冲击源头优化-局部精准防控的开拓巷道全生命周期冲击地压防控技术体系。研究结果可为此类开拓巷道冲击地压防控提供理论依据与技术支持。
  • 关键词

    远-中-近场开拓巷道微震能量密度累积损伤诱冲机理防控技术体系

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划项目(2022YFC3004603);国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目(U21A20110);山东能源科技计划重大项目(SNKJ2022A15);
  • 文章目录


    1 开拓巷道冲击地压事故案例及微震时空强特征
    1.1 开拓巷道冲击地压事故特征
    1.1.1 某矿“8·16”冲击地压事故
    1.1.2 某矿“5·24”冲击地压事故
    1.1.3 国内其他矿井冲击地压事故
    1.2 开拓巷道冲击地压事故微震时空强特征
    2 循环动载作用下煤体累积损伤效应
    2.1 试验设备与试验方案
    2.2 循环动载作用下煤样动态力学响应特征
    2.2.1 循环动载作用下煤样形态特征变化
    2.2.2 循环动载作用下煤样力学特征变化
    2.3 循环动载作用下煤样能量响应特征
    2.3.1 煤样能量时程曲线
    2.3.2 循环动载作用下煤样吸收能变化规律
    2.3.3 循环动载作用下煤样耗散能密度变化规律
    3 远-中-近场范围界定与考虑损伤效应的开拓巷道冲击机理
    3.1 诱发开拓巷道冲击地压采掘活动远-中-近场范围界定
    3.2 考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理
    4 考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压防控技术体系
    4.1 开拓巷道冲击地压防控技术体系
    4.2 开拓巷道冲击地压防控工程案例
    4.2.1 冲击源头优化案例
    4.2.2 局部精准防控案例
    5 结 论
  • 引用格式
    [1]李家卓,闫康行,王洪涛,等.考虑损伤效应的开拓巷道冲击地压发生机理及防控技术体系[J].采矿与安全工程学报,2025,42(01):137-146.
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