基于“缺陷性”特厚軟煤沖擊機理研究

崔 鵬 徐勇勇 梁新民

(北京科技大學土木與環(huán)境工程學院)

基于“缺陷性”特厚軟煤沖擊機理研究

崔 鵬 徐勇勇 梁新民

(北京科技大學土木與環(huán)境工程學院)

對于煤體結(jié)構不均勻分布突變的特厚軟煤，矸石(硬煤)極容易引起的應力集中而發(fā)生沖擊。為明確這類“缺陷性”沖擊發(fā)生機理，基于沖擊原因、結(jié)構承載體的形成過程和應力集聚過程分析，建立了矸石-軟煤結(jié)構沖擊模型；基于莫爾-庫侖理論研究,得到了結(jié)構模型的破壞失穩(wěn)判據(jù)，對完善特厚煤層沖擊地壓理論具有指導意義。

特厚軟煤 “缺陷性”沖擊機理 剪切破壞 力學條件

軟煤強度低、孔隙度大、膠結(jié)性差[1],所以在開采軟煤礦體時，由于工作面前方煤體遭到破壞，支承壓力向深部轉(zhuǎn)移，壓力峰值離工作面距離較遠、范圍較硬煤大，一般情況下沖擊可能性較小。但是當軟煤具有“缺陷性”：工作面前方出現(xiàn)矸石或硬煤時，煤體內(nèi)應力狀態(tài)因為巖性的突變會發(fā)生相應變化，支承壓力峰值前移，與工作面距離縮短，沖擊可能性增大。這種礦山壓力顯現(xiàn)特征導致的采動災害事故隱蔽性高，從事人員不重視軟煤開采的沖擊地壓防范治理，缺少對軟煤沖擊機理的認識和探究，易造成較為嚴重的危害。本文通過分析特厚軟煤層的結(jié)構承載體的破壞，研究其相關沖擊機理，對特厚軟煤體的防沖開采具有指導作用。

1 “缺陷性”沖擊

1.1 沖擊現(xiàn)象

通過對已發(fā)生軟煤沖擊礦山的研究，表明發(fā)生沖擊地壓的煤巖體一般屬于軟硬相間的不均質(zhì)軟巖體，且硬性巖體分布較多，發(fā)生沖擊的可能性大[2]。……