向斜作用下回采巷道冲击地压力学分析及冲击特性研究

作     者：张科学 朱俊傲 何满潮 亢磊 姜耀东 李东 孙健东 程志恒 王晓玲 杨海江 吴永伟 闫星辰 李举然 尹宇航 ZHANG Kexue;ZHU Jun'ao;HE Manchao;KANG Lei;JIANG Yaodong;LI Dong;SUN Jiandong;CHENG Zhiheng;WANG Xiaoling;YANG Haijiang;WU Yongwei;YAN Xingchen;LI Juran;YIN Yuhang

作者机构：华北科技学院河北省矿山智能化开采技术重点实验室北京101601 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 华北科技学院智能化无人开采研究所北京101601 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 煤炭科学研究总院北京100013 华北科技学院矿山安全学院北京101601 

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

年 卷 期：2022年第50卷第7期

页      面：84-98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：深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(北京)开放基金资助项目(SKLGDUEK1822) 国家自然科学基金资助项目(51804160) 河北省自然科学基金资助项目(E2019508209)。 

主　　题：冲击地压 向斜 回采巷道 采动影响 地质构造 

摘      要：为探索向斜对回采巷道冲击地压的作用机制,以河南某矿区21221工作面为研究背景,采用力学分析、CDEM数值计算及现场实践相结合的方法,对向斜作用下回采巷道围岩冲击特性规律展开研究。建立了向斜作用下回采巷道力学模型及数值计算模型,分析了向斜作用下回采巷道围岩能量随采动影响变化趋势,得出如下结论:①向斜作用下回采巷道底板围岩应力集中较大,易发底板冲击,帮部围岩应力集中相对较高,可发帮部冲击,顶板围岩应力较小,不易发顶板冲击;②向斜作用下回采巷道围岩能量随采动影响总体上呈现先急剧增大,后持续稳定,然后突变降低,最后持续稳增加到一定应力状态,或者稳定不变;③向斜轴部巷道围岩变形以底鼓为主,向斜翼部巷道围岩变形是底板和帮部同时变形,向斜轴部巷道围岩变形整体上大于向斜翼部,前者底鼓量约为后者的2倍,且向斜轴部巷道底板深度1~3 m围岩变形剧烈,底板深度5~8 m围岩较为稳定,而向斜翼部巷道底板深度1 m围岩变形明显大于底板深度2~8 m围岩。力学分析及现场应用表明,其与数值计算结果较为吻合。