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基于“应力场-震动波场”的深部工作面合理终采线位置确定
被引量：
4
1
作者
朱广安
蒋启鹏
+4 位作者
伍永平
窦林名
解嘉豪
王超
刘海洋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期571-580,共10页
大量的现场实践表明,深部工作面终采线和下(上)山煤柱区冲击显现频发。受巷道布局影响,此段煤体容易形成"准煤柱",在高静载作用下易于诱发冲击地压,其与回采速度关系不大,主要与高位覆岩结构及支撑围岩的状态有关。以山东曲...
大量的现场实践表明,深部工作面终采线和下(上)山煤柱区冲击显现频发。受巷道布局影响,此段煤体容易形成"准煤柱",在高静载作用下易于诱发冲击地压,其与回采速度关系不大,主要与高位覆岩结构及支撑围岩的状态有关。以山东曲阜星村煤矿3302工作面"7·26"冲击地压为例,通过理论分析和现场监测数据,构建了基于"应力场-震动波场"联合评价的合理终采线位置确定的方法。首先,基于掘进期间揭露的静态地质资料计算分析工作面超前应力场分布规律,对工作面终采线附近的冲击危险性进行静态评价。根据工作面采空区上覆主关键层破断与否,将其顶板结构划分为全空间OX结构和半空间OX结构。通过理论分析2种顶板结构的应力传递机制,建立了工作面超前支承压力估算模型,提出了超前支承压力估算方法。其次,根据微震和应力在线监测系统对工作面回采期间的矿震和应力动态信息进行监测,基于震动场监测识别应力异常区域,进而动态的确定工作面终采线位置。钻孔应力监测通过工作面推进过程中应力的变化,推断超前支承压力的影响范围;微震监测对于终采线位置的确定,主要考虑回采时引起的各能量级震动的超前范围;震动波CT反演技术建立以波速异常系数An和波速梯度异常系数VG为主要因子的冲击地压危险评估模型,根据波速分区特征确定工作面的超前支承压力带。采用本文提出的静态估算模型及动态评估方法,对3302工作面终采线位置进行了优化。结合理论分析(255 m)、应力在线监测(200 m)、微震监测(262 m)和震动波CT反演(220~250 m)结果,最终可确定3302工作面终采线保护煤柱宽度应不小于262 m。
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关键词
冲击地压
应力场-震动波场
微震监测
合理终采线
顶板结构
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职称材料
题名
基于“应力场-震动波场”的深部工作面合理终采线位置确定
被引量：
4
1
作者
朱广安
蒋启鹏
伍永平
窦林名
解嘉豪
王超
刘海洋
机构
西安科技大学
能源
学院
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
中煤能源研究院采矿技术研究所
山东省天安矿业集团有限公司星村煤矿
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期571-580,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51904235)
中国博士后科学基金资助项目(2018M643692)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2019JQ-487)
文摘
大量的现场实践表明,深部工作面终采线和下(上)山煤柱区冲击显现频发。受巷道布局影响,此段煤体容易形成"准煤柱",在高静载作用下易于诱发冲击地压,其与回采速度关系不大,主要与高位覆岩结构及支撑围岩的状态有关。以山东曲阜星村煤矿3302工作面"7·26"冲击地压为例,通过理论分析和现场监测数据,构建了基于"应力场-震动波场"联合评价的合理终采线位置确定的方法。首先,基于掘进期间揭露的静态地质资料计算分析工作面超前应力场分布规律,对工作面终采线附近的冲击危险性进行静态评价。根据工作面采空区上覆主关键层破断与否,将其顶板结构划分为全空间OX结构和半空间OX结构。通过理论分析2种顶板结构的应力传递机制,建立了工作面超前支承压力估算模型,提出了超前支承压力估算方法。其次,根据微震和应力在线监测系统对工作面回采期间的矿震和应力动态信息进行监测,基于震动场监测识别应力异常区域,进而动态的确定工作面终采线位置。钻孔应力监测通过工作面推进过程中应力的变化,推断超前支承压力的影响范围;微震监测对于终采线位置的确定,主要考虑回采时引起的各能量级震动的超前范围;震动波CT反演技术建立以波速异常系数An和波速梯度异常系数VG为主要因子的冲击地压危险评估模型,根据波速分区特征确定工作面的超前支承压力带。采用本文提出的静态估算模型及动态评估方法,对3302工作面终采线位置进行了优化。结合理论分析(255 m)、应力在线监测(200 m)、微震监测(262 m)和震动波CT反演(220~250 m)结果,最终可确定3302工作面终采线保护煤柱宽度应不小于262 m。
关键词
冲击地压
应力场-震动波场
微震监测
合理终采线
顶板结构
Keywords
rockburst
stress field and seismic wave
microseismic monitoring
reasonable terminal mining line
roof structure
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
TD822 [矿业工程—煤矿开采]
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作者
出处
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基于“应力场-震动波场”的深部工作面合理终采线位置确定
朱广安
蒋启鹏
伍永平
窦林名
解嘉豪
王超
刘海洋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
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