深埋构造区实体煤巷道矿震机制及防治

作     者：秦子晗 陈存强 李福宏 张勇 杜涛涛 QIN Zihan;CHEN Cunqiang;LI Fuhong;ZHANG Yong;DU Taotao

作者机构：中煤科工开采研究院有限公司北京100013 华能庆阳煤电有限责任公司甘肃庆阳745000 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2021年第49卷第11期

页      面：87-92页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：“科技助力经济2020”重点专项资助项目(SQ2020YFF0426364) 国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804204) 

主　　题：矿震 巷道破坏 围岩控制 冲击地压 深埋构造区 

摘      要：矿震作为矿井采掘活动中的常见动力现象,存在诱发冲击地压、破坏巷道、设备及造成人员伤亡的可能。为掌握深部矿井矿震发生规律及影响机制,并通过采取相应措施降低矿震对深部冲击地压矿井带来的威胁,以核桃峪煤矿大采深条件下的2804掘进工作面为工程背景,对千米采深条件下实体煤巷道掘进期间的矿震发生机制及防治技术进行了研究,通过微震监测和围岩变形监测,分析了巷道掘进期间的矿震响应特征,研究了深埋构造区实体煤巷道在卸荷作用下的矿震发生机制,并就矿震对冲击破坏的诱发过程进行了分析,进而采取相应的防治措施。研究结果表明:核桃峪矿掘进巷道在矿震能量达到104 J以上时,会发生轻度破坏;矿震源自地质构造高应力区掘进时发生卸荷作用,巷道围岩边界形成的高能量压降和高应力差促使围岩能量快速释放;矿震发生后震源本身造成围岩破裂,降低巷道抗冲击能力,且释放能量以矿震波形式向四周传播,在巷道极限平衡区能量叠加,达到其承载阈值时可诱发冲击破坏;针对现场掘进工作面,采用超前长距离钻孔卸压降低巷道开挖时的能量压降,大直径钻孔耗散围岩所积聚能量,同时增加帮锚索数量提高巷道破碎区抗冲击能力,保障工作面安全贯通。