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作者：刘国磊;梁文昭;孟圣师;田利华;郑寓超;崔嵛;
单位：山东理工大学资源与环境工程学院;山东能源集团鲁西矿业有限公司郭屯煤矿;枣庄矿业集团高庄煤业有限公司;
摘要：孤岛工作面开采具有较高冲击风险,顶板预裂是一种有效的减冲技术。以高庄煤矿3上1105孤岛工作面为背景,通过理论分析、数值模拟和现场实测等手段,研究了孤岛工作面冲击致灾机理、顶板预裂减冲机制及其影响因素。研究结果表明,两侧采空区覆岩形成的多拱结构传递压力及“砌体梁”结构失稳诱发强动载是孤岛工作面高冲击风险主要原因;建立了局部压力拱结构力学模型,分析局部压力拱力学特性,给出了局部压力拱失稳判据;顶板预裂爆破方法减冲机制为通过破坏形成局部压力拱的“砌体梁”结构,阻断压力传递路径,降低高支承压力场,减小开采期间“砌体梁”失稳诱发强动载风险。现场微震实测数据表明,顶板预裂减冲效果较好,有效降低了冲击风险。
关键词：孤岛工作面;多压力拱结构;顶板深孔预裂;减冲机制;微震响应特征
基金资助：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51904178); 山东省自然科学基金博士基金资助项目(ZR2018BEE009); 中国博士后科学基金面上资助项目(2018M632677)
