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煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统研制与试验验证
被引量：
1
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作者
康红普
高富强
+9 位作者
王晓卿
柏建彪
王琦
章冲
王襄禹
杨磊
娄金福
李延辉
王学宁
原贵阳
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3701-3710,共10页
断层滑移型冲击地压是煤矿冲击地压的主要类型,目前对其发生全过程缺乏系统研究,其机理与防控仍是根本难题。为实现断层滑移型冲击地压的试验模拟,研制了煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统,开发了低强高脆相似模拟材料,制备了包含断...
断层滑移型冲击地压是煤矿冲击地压的主要类型,目前对其发生全过程缺乏系统研究,其机理与防控仍是根本难题。为实现断层滑移型冲击地压的试验模拟,研制了煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统,开发了低强高脆相似模拟材料,制备了包含断层与巷道的大尺寸相似模型,开展了一系列验证试验,实现了巷道冲击破坏模拟与断层剪切滑移模拟。煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统具备三向六面加载功能,竖向加载能力为20 MPa,模型尺寸为1.50 m×0.75 m×0.75 m;主体框架创新采用键板连接,确保了主体框架的高刚度;发明了蜂窝加载壳结构,实现了密集油缸群加载,能够满足断层滑移型冲击地压试验模拟的要求。开发了适用于断层滑移型冲击地压模拟的相似材料,材料以水玻璃为胶结物、以氟硅酸钠为固化剂、以滑石粉为骨料,单轴抗压强度介于3.44~7.81 MPa,冲击能指数为9.2,弹性能指数为8.83,兼具低强高脆特性。基于试验系统和低强高脆材料实现了静载巷道冲击破坏模拟,验证了低强高脆相似材料模拟巷道冲击破坏的可行性,获得了巷道极限平衡状态的加载条件,巷道帮部连续片落为巷道冲击破坏的显著前兆特征。实现了粗糙锯齿断层的剪切滑移模拟,证实粗糙断层剪切滑移会对巷道形成动载扰动,获得了断层剪切滑移的合理加载方式,采用动区顶部先加载、底部后卸载的方式能够实现断层的瞬间滑移,并能消除对静区应力状态的影响。
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关键词
断层滑移型冲击地压
试验系统
低强高脆相似材料
物理模拟
巷道冲击破坏
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职称材料
题名
煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统研制与试验验证
被引量：
1
1
作者
康红普
高富强
王晓卿
柏建彪
王琦
章冲
王襄禹
杨磊
娄金福
李延辉
王学宁
原贵阳
机构
中煤科工开采研究院有限公司
煤炭科学研究总院开采研究分院
煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室
中国矿业大学矿业工程学院
山东大学
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3701-3710,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51927807)
天地科技股份有限公司资助项目(KJ-2021-KCSYS-02,KJ-2021-KCSYS-01)。
文摘
断层滑移型冲击地压是煤矿冲击地压的主要类型,目前对其发生全过程缺乏系统研究,其机理与防控仍是根本难题。为实现断层滑移型冲击地压的试验模拟,研制了煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统,开发了低强高脆相似模拟材料,制备了包含断层与巷道的大尺寸相似模型,开展了一系列验证试验,实现了巷道冲击破坏模拟与断层剪切滑移模拟。煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统具备三向六面加载功能,竖向加载能力为20 MPa,模型尺寸为1.50 m×0.75 m×0.75 m;主体框架创新采用键板连接,确保了主体框架的高刚度;发明了蜂窝加载壳结构,实现了密集油缸群加载,能够满足断层滑移型冲击地压试验模拟的要求。开发了适用于断层滑移型冲击地压模拟的相似材料,材料以水玻璃为胶结物、以氟硅酸钠为固化剂、以滑石粉为骨料,单轴抗压强度介于3.44~7.81 MPa,冲击能指数为9.2,弹性能指数为8.83,兼具低强高脆特性。基于试验系统和低强高脆材料实现了静载巷道冲击破坏模拟,验证了低强高脆相似材料模拟巷道冲击破坏的可行性,获得了巷道极限平衡状态的加载条件,巷道帮部连续片落为巷道冲击破坏的显著前兆特征。实现了粗糙锯齿断层的剪切滑移模拟,证实粗糙断层剪切滑移会对巷道形成动载扰动,获得了断层剪切滑移的合理加载方式,采用动区顶部先加载、底部后卸载的方式能够实现断层的瞬间滑移,并能消除对静区应力状态的影响。
关键词
断层滑移型冲击地压
试验系统
低强高脆相似材料
物理模拟
巷道冲击破坏
Keywords
fault-slip rockbursts
test system
low-strength high-brittleness material
physical simulation
roadway bursting failure
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矿巷道断层滑移型冲击地压试验系统研制与试验验证
康红普
高富强
王晓卿
柏建彪
王琦
章冲
王襄禹
杨磊
娄金福
李延辉
王学宁
原贵阳
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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