不规则工作面开采矿震活动规律及其致冲风险控制研究 |
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引用本文: | 曹安业,赵书宁,孙伟,郭伟,刘延俊,桑成辛.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(7):1-10. |
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作者姓名: | 曹安业 赵书宁 孙伟 郭伟 刘延俊 桑成辛 |
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作者单位: | 1.中国矿业大学矿业工程学院221116;2.陕西永陇能源开发建设有限责任公司崔木煤矿721501; |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52274098)。 |
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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。
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关 键 词: | 冲击地压 不规则工作面 特厚煤层 矿震 防冲技术 |
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