静载煤巷破裂失稳致冲的侧向应力影响规律研究

TD324; 开展集中静载荷型冲击地压研究,对揭示实体煤巷道静载作用下冲击地压事件的发生过程及优化巷道支护设计方案具有重要意义.以甘肃某煤矿 6126-1 工作面回风顺槽水平应力作用下巷道失稳破坏为研究背景,通过自主设计的煤巷结构加载系统研究上覆载荷缓慢迁移叠加过程中侧向应力对煤巷失稳破坏及冲击危险性影响.试验中预设 0 MPa、2.2 MPa、4.5 MPa三个侧向应力水平模拟煤巷近场侧压作用,利用声发射和摄像系统捕捉煤巷结构破裂失稳过程,揭示不同侧向应力下煤帮渐进破坏及冲击致灾机理.研究结果表明:上覆静载作用下煤巷与煤样(柱)的失稳冲击过程不同,弹脆性失效煤样在煤巷结构中呈现明显的峰后应变...

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Published in中国矿业 Vol. 33; no. 8; pp. 136 - 146
Main Authors 张田录, 鞠明和, 卢方舟, 朱涵
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 窑街煤电集团有限公司,甘肃 兰州 730080%中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室,江苏 徐州 221116%中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116%中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏 徐州 221116 01.08.2024
Subjects
rock burst
lateral stress
冲击地压
裂纹模式
声发射
acoustic emission
侧向应力
煤巷
coal roadway
crack mode
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ISSN1004-4051
DOI10.12075/j.issn.1004-4051.20240407

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Summary:TD324; 开展集中静载荷型冲击地压研究,对揭示实体煤巷道静载作用下冲击地压事件的发生过程及优化巷道支护设计方案具有重要意义.以甘肃某煤矿 6126-1 工作面回风顺槽水平应力作用下巷道失稳破坏为研究背景,通过自主设计的煤巷结构加载系统研究上覆载荷缓慢迁移叠加过程中侧向应力对煤巷失稳破坏及冲击危险性影响.试验中预设 0 MPa、2.2 MPa、4.5 MPa三个侧向应力水平模拟煤巷近场侧压作用,利用声发射和摄像系统捕捉煤巷结构破裂失稳过程,揭示不同侧向应力下煤帮渐进破坏及冲击致灾机理.研究结果表明:上覆静载作用下煤巷与煤样(柱)的失稳冲击过程不同,弹脆性失效煤样在煤巷结构中呈现明显的峰后应变软化特征,导致煤巷结构的冲击倾向性相较于煤样(柱)有所降低,但高侧向应力会显著提升煤巷的冲击危险性.裂纹演化规律也有明显差异,煤帮失效的峰前阶段裂纹模式由最初的拉伸转变为剪切,并在约 50%应力峰值剪裂纹占比达到最大;另外,侧向应力越大,峰值前后拉剪裂纹模式转变程度越小,剪切裂纹占比越高.根据研究结果对现场巷道防冲卸压及支护方案进行优化,为类似条件下煤巷冲击地压防治提供工程借鉴.
ISSN:1004-4051
DOI:10.12075/j.issn.1004-4051.20240407