煤矿巷道底板冲击矿压发生的原因及控制研究-岩土力学.PDF

第 31 卷第 6 期 岩 土 力 学 Vol.31 No. 6 2010 年 6 月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2010 文章编号：1000－7598 (2010) 06 －1977－06 煤矿巷道底板冲击矿压发生的原因及控制研究 1, 2, 3 1, 2 4 4 4 4 徐学锋 ，窦林名 ，刘 军 ，崔晓晖 ，张银亮 ，姚喜渊 （1. 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221008 ；2. 中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221008 ； 3. 河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454000 ；4. 义马煤业集团 跃进煤矿，河南 义马 472300 ） 摘 要：巷道底板水平应力是导致底板冲击矿压发生的主要因素，根据巷道底板冲击矿压的特点，建立了底板冲击矿压发生 条件与影响因素的力学模型，初步确定了底板冲击矿压危险性系数的表达式。当底板岩层泊松比一定时，底板冲击矿压危险 性系数与巷道埋深、巷道宽度的平方、水平构造应力、巨厚坚硬老顶影响系数成正比，与弹性模量、巷道底板软弱层厚度的 平方成反比。通过数值模拟，发现巷道开挖后底板煤层的水平应力升高和垂直应力降低的规律，底板应力极易达到煤层破坏 极限，在支护不当和外界扰动下容易发生底板冲击矿压。最后确定了底板强度弱化减冲原理，在跃进煤矿 25110 工作面下巷 采取底板爆破卸压措施后取得了良好效果。研究成果为解决类似条件底板冲击矿压防治问题提供了理论依据和借鉴。 关 键 词：底板冲击矿压；水平应力；底板冲击矿压危险性系数；数值模拟；底板爆破卸压 中图分类号：TU 451 文献标识码：A Research of reasons and controlling for floor burst in coal mine roadway 1, 2, 3 1, 2 4 4 4 4 XU Xue-feng ，DOU Lin-ming ，LIU Jun ，CUI Xiao-hui ，ZHANG Yin-liang ，YAO Xi-yuan （1. State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety, China University of Mining Technology, Xuzhou,