煤柱过渡区的应力迁移与冲击矿压显现特征.pdf

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1、第22卷第5期中国矿业Vo1．22，No．52013年5月CHINAMINlNGMAGAZINEMay2013j采馘了*t煤柱过渡区的应力迁移与冲击矿压显现特征张少杰，王金安，魏现昊(北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083)摘要：以华亭煤矿250103工作面煤柱过渡区开采为背景，采用数值模拟、现场微震和应力监测，研究了工作面回采推进时，煤体内的应力分布及迁移规律，揭示了工作面的冲击矿压显现特征。结果表明：应力的迁移路径为回风顺槽下帮煤体一回撤通道上帮煤体一回风顺槽下帮煤体和大煤柱。在小煤柱区，震动主要集中在相邻采空区中；在大煤柱区，震动主要

2、集中在当前工作面和大煤柱中。测点应力出现对应升高和降低时，易发生强矿压。最后，提出了有效的矿压防治措施和巷道支护技术，确保工作面的安全生产。关键词：煤柱；过渡区；应力迁移；冲击矿压中图分类号：TD32文献标识码：A文章编号：1004—4051(2013)05—0073—06StressmigrationandstratapressurebehaviorlawintransitionalregionofcoalpillarZHANGShao—jie，WANGJin-an，WEIXian-hao(StateKeyLaboratoryofHighEfficientMining

3、andSafetyofMetalMinesMinistryofEducation，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Basingoncoalminingincoalpillartransitionregionof250103workingfaceinTuatingcolliery，thestressdistributionandmigrationlawincoalentitieswereinvestigatedbynumericalsimulation，in—situ

4、monitoringofmicroseismandstress．Characteristicsofcoalbumpintheprocessofcoalminingwererevealed．TheresultsshowedthatthestressmigrationpathwasfromthedipsideofreturningairlanewaytOtherisesideofequipmentremovinggateway，thentOthedipsideofreturningairlanewayandwidecoalpillar．Inthenarrowcoalpill

5、arregion，vibrationsweremainlyconcentratedinadjacentgoaf．Whileinthewidecoalpillarregion，vibrationsweremainlyconcentratedincurrentworkingfaceandwidecoalpillar．Theprobabilityofstrongminetremorsbecamehigherwhenthestressvalueofonemeasuringpointincreasedandanotheronedecreasedatthesametime．Effe

6、ctivepreventingandcontrollingmeasuresweredemonstratedinordertOguaranteethesafetyofproducingatworkingfaces．KeyWOrdS：coalpillar；transitionalregion；stressmigration；coalbump在煤炭开采中煤柱的作用十分重要。煤柱冲击板断裂型和断层错动型l_8]。煤柱型冲击地压是由于矿压现象时有发生，对煤柱冲击矿压的研究具有十巷道周围煤体中的压力(开采引起的二次应力)由亚分重要的意义[】]。冲击矿压通常是在煤岩力学系稳态增加至极

7、限值，其聚积能量的突然释放l_9]。目统达到极限强度时，以突然、急剧、猛烈的形式释放前国内外对煤柱型冲击矿压的研究，代表性成果有：弹性能，导致煤岩体震动和破坏，将煤岩抛向井巷，章梦涛l_】。。提出的煤岩材料失稳理论，并建立了判别造成井巷破坏及人身伤亡事故]。综合分析国内冲击地压发生的框架；z．Mrdz[1研究的煤柱弹塑性变形和稳定问题；王金安[1。。研究的综放异形煤外发生的冲击矿压种类，可大致分为煤体压缩型、顶柱留巷系统力学场演化规律和异形煤柱尺寸效应；谢广祥[1。。研究的煤柱宽度对综放面围岩应力分布收稿日期：2012-12-25规律影响