基于層間摩擦滑動(dòng)的煤柱沖擊地壓實(shí)驗(yàn)研究

許海亮，郭 旭，孫金斗，朱萬宇

(北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，北京 100144)

沖擊地壓是嚴(yán)重的礦山動(dòng)力災(zāi)害之一，煤柱是煤礦生產(chǎn)過程中常見的結(jié)構(gòu)形式，也是易發(fā)生沖擊地壓的主要部位。在煤柱沖擊地壓研究方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了一系列的理論，并據(jù)此在沖擊地壓預(yù)測(cè)預(yù)警及有效控制等方面進(jìn)行了大量深入研究，并取得了豐富的研究成果。潘一山等[1]針對(duì)煤柱的非穩(wěn)定性問題，利用尖角突變模型得到了判斷煤巖柱發(fā)生沖擊地壓的必要條件和充分條件。徐曾和等[2]分析了堅(jiān)硬頂板條件下的煤柱巖爆非穩(wěn)定機(jī)制，提出了可監(jiān)測(cè)的信息指標(biāo)。秦子晗[3]通過對(duì)崔木煤礦35 m寬煤柱的分析，提出了頂板側(cè)向預(yù)裂降低煤柱內(nèi)集中應(yīng)力的方式，降低煤柱沖擊地壓發(fā)生頻率。宋艷芳等[4]開展了獨(dú)立煤柱沖擊地壓蠕變失穩(wěn)研究，揭示了沖擊地壓蠕變失穩(wěn)機(jī)理，建立了蠕變失穩(wěn)判別準(zhǔn)則。楊偉利等[5]采集了平煤十一礦3次煤柱沖擊地壓發(fā)生前后的微震信號(hào)，分析微震信號(hào)的時(shí)序特征，提出了煤柱沖擊地壓發(fā)生前存在明顯的活躍期，圍巖系統(tǒng)與外界交換能量。袁瑞甫等[6]通過理論計(jì)算和數(shù)值模擬得到遺留煤柱的垂直應(yīng)力分布特征，提出了回采階段，工作面超前支承壓力和煤柱原有應(yīng)力疊加，造成沖擊力大于阻抗力，導(dǎo)致沖擊危險(xiǎn)提高。王存文等[7]通過建立保護(hù)層中孤島煤柱的力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，分析了煤柱及被保護(hù)層煤體的應(yīng)力狀態(tài)，提出了兩種煤柱誘發(fā)沖擊地壓的機(jī)理。……