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作者:潘俊锋;刘少虹;马文涛;高家明;马宏源;
单位:中煤科工开采研究院有限公司;煤矿灾害防控全国重点实验室;国家能源集团国源电力(神东电力)公司;
摘要:针对冲击地压临空回采巷道超前支护区域频繁发生冲击地压问题,以某严重冲击地压矿井为例,在深入分析41次冲击地压发生规律基础上,建立了本面采空区与侧向采空区上覆顶板连通作用工程力学模型,揭示了其诱发冲击机理,提出了交叉扇形断顶爆破防冲技术。研究结果表明:临空巷道侧向支承压力、侧向采空区支承压力、工作面超前支承压力和巷道交叉对冲击地压具有显著影响,叠加因素越多,发生冲击地压的概率越大,本面采空区与侧向采空区上覆厚硬顶板连通叠加作用是主控因素;本面采空区与侧向采空区上覆厚硬顶板连通形成直角扇形悬顶结构,大面积悬顶为冲击启动提供静载荷,达到极限垮断时提供动载荷,是冲击地压启动的载荷来源;临空巷道内超前支承压力影响区域是冲击危险性最高的区域,在该区域内实施交叉扇形断顶爆破卸压技术,可有效缩短侧向采空区、本面采空区连通直角扇形悬顶长度,降低动载荷源强度。研究为临空巷道回采期间冲击地压频繁发生提供了防治思路与方法。
关键词:冲击地压;临空巷道;交叉扇形;爆破卸压;顶板预裂
基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFC3004604)