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基于能量计算的冲击地压巷道三级吸能支护参数确定

         

摘要

煤矿冲击地压的工程治理主要集中体现在冲击地压启动前的"防"与冲击启动后的"止",而如何依据冲击类型及能量特征设计吸能支护参数,有效地"止冲"对削弱冲击破坏程度具有重要意义.为实现冲击地压巷道吸能支护参数的量化设计,通过分析不同类型冲击地压释放的能量主体与破坏特征,指出了冲击危险巷道三级吸能支护方式的选择原则;基于能量守恒原理,考虑冲击释放能级、围岩破坏特征以及支护装备力学特性,给出了三级吸能支护参数的确定方法.研究结果表明:煤体压缩型冲击地压释能主体为煤体,释放能量一般不大于106 J;顶板断裂型冲击地压释能主体为顶底板围岩,坚硬顶板断裂时释放能量不低于106 J;断层错动型冲击地压释能主体为断层,释放能量在107 J以上.不同类型冲击地压发生后,巷道围岩表现出不同程度的震动破坏,吸能支护设计应遵循原则:冲击能量分级设防、锚杆锚索主动支护优先、全断面主-被动联合支护、巷道支护结构整体稳定性与经济性.进行防冲支护参数设计时应采用逐次递进法设计吸能锚索、吸能U/O型棚、吸能液压支架的支护参数,当吸能锚索支护间距小于0.8 m时,升级为二级吸能计算,当吸能U/O型棚的排距小于0.6 m时,升级为三级吸能计算.现场实践表明:基于能量法的巷道支护参数可靠,防冲效果显著.

著录项

  • 来源
    《煤炭科学技术》 |2021年第6期|72-81|共10页
  • 作者单位

    辽宁工程技术大学 力学与工程学院 辽宁 阜新 123000;

    辽宁工程技术大学 冲击地压研究院 辽宁 阜新 123000;

    辽宁工程技术大学 力学与工程学院 辽宁 阜新 123000;

    辽宁工程技术大学 力学与工程学院 辽宁 阜新 123000;

    辽宁工程技术大学 冲击地压研究院 辽宁 阜新 123000;

    辽宁大学 物理学院 辽宁 沈阳 110036;

    东北大学 深部金属矿山安全开采教育部重点实验室 辽宁 沈阳 110819;

    辽宁大学 物理学院 辽宁 沈阳 110036;

    辽宁大学 物理学院 辽宁 沈阳 110036;

    神华新疆能源有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830027;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 冲击地压;
  • 关键词

    冲击地压; 冲击类型; 释能主体; 三级吸能支护; 能量计算;

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