煤-岩组合体破坏特征及冲击倾向性试验研究-采矿与安全工程学报.PDF

第 30 卷 第 6 期 采矿与安全工程学报 Vol.30 No.6 2013 年 11 月 Journal of Mining Safety Engineering Nov. 2013 文章编号：1673-3363-(2013)06-0841-071 岩-煤-岩组合体破坏特征及冲击倾向性试验研究 1,2 1 2 1 1 牟宗龙 ，王浩 ，彭蓬 ，刘振江 ，杨晓晨 (1 ．中国矿业大学矿业工程学院，深部煤炭资源开采教育部重点实验室，江苏 徐州 221116 ； 2 ．兖矿集团有限公司博士后科研工作站，山东 邹城 273500) 摘要 为合理评价开采区域的冲击矿压危险程度，分析了岩-煤-岩组合体受载过程中各部分的位 移、加速度、刚度及能量等物理参量的演化规律，提出了以煤体峰值后刚度和岩石卸载刚度为基 本参量的组合体稳定破坏和失稳破坏的判别条件。结果表明，岩-煤-岩组合体的破坏状态由其中 的煤体峰后刚度及顶底板岩石刚度k ，k 对比关系决定，峰值后卸载至煤体曲线刚度变化率满 1 2   2 足 k k m / [(k k )u ] 的点 S 后，系统不再维持平衡状态，由稳定破坏转为失稳破坏。提出了 1 2 1 2 采用岩-煤-岩组合体破坏过程中顶底板释放和煤体消耗的能量之比参数 作为煤岩组合条件下的 冲击倾向性评价指标，并对2 个矿区7 个地点实际样品进行了冲击倾向性测试结果对比分析，其 中有2 个取样地点的顶底板会影响煤体冲击倾向性评价结果，试验结果表明，采用岩-煤-岩组合 体模型比单纯煤样测试结果能更好地反映现场围岩实际条件对冲击危险的影响程度。 关键词 冲击矿压；冲击倾向性；岩-煤-岩组合体；失稳破坏判别 中图分类号 TD 324 文献标志码 A Experimental research on failure characteristics and bursting liability of rock-coal-rock sample 1,2 1 2 1 1 MU Zong-long ，WANG Hao ，PENG Peng ，LIU Zhen-jiang ，YANG Xiao-chen (1 ．School of Mines，Key Laboratory of Deep Coal Resource Mining ，Ministry of Education， China University of Mining Technology，Xuzhou ，Jiangsu 221116 ，China ； 2 ．Postdoctoral Work Station ，Yanzhou Coal Mining Group ，Zoucheng ，Shandong 273500，China) Abstract In order to determine the bursting danger of mining zone, and to solve the limitation of coal and rocks bursting liability ev