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急傾斜特厚煤層沖擊地壓防治探索與總結

2024-03-18 09:24:36竇林名王永忠盧方舟
煤炭科學技術 2024年1期
關鍵詞:水平

竇林名 ,王永忠 ,盧方舟 ,賀 虎 ,何 江 ,張 強

(1.中國礦業(yè)大學 礦業(yè)工程學院, 江蘇 徐州 221116;2.窯街煤電集團有限公司, 蘭州 甘肅 730084;3.中國礦業(yè)大學 資源與地球科學學院, 江蘇 徐州 221116)

0 引 言

急傾斜特厚煤層作為我國已探明煤炭儲量中不可或缺的一部分,占15%~20%,多分布于新疆、甘肅和寧夏等西部礦區(qū)[1-2]。隨著煤炭淺部資源的開發(fā)殆盡,急傾斜特厚煤層同樣進入深部開采階段[3],在與之而來的高地應力和強開采擾動影響下,沖擊地壓防治愈發(fā)困難[4-9]。

甘肅某礦作為西部急傾斜特厚煤層開采的典型代表,同時具有沖擊地壓和煤與瓦斯/CO2突出災害風險,其“氣-固-火復合災害”形式在國內極具代表性,沖擊地壓發(fā)生機理及防治更為復雜。2016 年3月24 日工作面發(fā)生整體摧毀性沖擊地壓事故[10],工作面液壓支架幾乎全部被摧垮,嚴重威脅煤礦工人的生命安全,煤礦生產被迫中斷,造成巨大經濟損失,其與一般條件下沖擊地壓顯現明顯不同,國內外無類似條件研究成果可借鑒。

急傾斜特厚煤層水平分段開采頂板破斷運移和巷道圍巖應力演化規(guī)律復雜[11-13],動靜載疊加誘沖原理、“三因素”準則、沖擊啟動理論和擾動響應失穩(wěn)理論等沖擊地壓發(fā)生機理,雖然同樣適用于急傾斜特厚煤層水平分段開采,但需要深化研究,進一步明確動、靜載荷積聚和轉化過程以及沖擊表現形式。在急傾斜特厚煤層水平分段開采巷道沖擊發(fā)生機理及防治方面,諸多學者利用理論分析、數值模擬、相似模擬和物理試驗等方法進行了廣泛研究[14-18],取得了大量研究成果,而關于此類條件下工作面整體沖擊破壞的相關研究較少。……

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