巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理

作     者：曹光明 镐振 刘洪涛 郭林峰 赵希栋 张国华 CAO Guangming;HAO Zhen;LIU Hongtao;GUO Linfeng;ZHAO Xidong;ZHANG Guohua

作者机构：中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 华北科技学院安全工程学院河北廊坊065201 河南能源化工集团义煤公司千秋煤矿河南义马472300 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2019年第36卷第2期

页      面：290-297页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51774288 51674243 51804117 51434006) 

主　　题：巨厚砾岩 回采巷道 冲击破坏 塑性区 

摘      要：为探究巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理,以千秋煤矿21141工作面(半孤岛面)运输巷为工程背景,首先采用数值模拟手段分析正常工作面和半孤岛面主应力场特征和回采巷道围岩区域主应力场特征,以及顶板破断产生的扰动作用对巷道围岩塑性区的影响。结果显示半孤岛开采引起的最大主应力较大,巷道围岩塑性区呈蝶形分布且在煤层中出现急剧扩展。然后分析巷道围岩蝶形塑性区急剧扩展的力学机制,得出巷道RPP曲线,阐述巷道冲击破坏的敏感因素,并揭示巨厚砾岩下回采巷道冲击破坏机理:处于半孤岛面中部的回采巷道在受到顶板破断产生的扰动作用后,巷道围岩区域主应力场突然发生改变,导致围岩蝶形塑性区急剧扩展,并以声响、震动和煤岩体抛出的形式释放存储于体内和围岩系统中的大量弹性能,出现爆炸式破坏的动力现象。