水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法-煤炭学报.PDFVIP

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2018-02-16 发布于天津
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水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法-煤炭学报

　第42卷第2期煤　　炭　　学　　报 Vol.42　 No.2　　 2017年 2月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Feb.　 2017　 - 许延春,杜明泽,李江华,等.水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法[J].煤炭学报,2017,42(2):328 334.doi:10. 13225/ j.cnki.jccs.2016.6010 Xu Yanchun,Du Mingze,Li Jianghua,et al.Instability mechanism and design method of coal and rock pillar under water pressure[J]. - Journal of China Coal Society,2017,42(2):328 334.doi:10.13225/ j.cnki.jccs.2016.6010 水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法 1,2 1,2 1,2 1,2 许延春 ,杜明泽 ,李江华 ,曹旭初 (1.中国矿业大学(北京) 资源与安全工程学院,北京　 100083;2.国家煤矿水害防治工程技术研究中心(北京),北京　 100083) 摘　要:针对厚松散含水层、薄基岩等特殊地质条件下楔形区工作面防砂安全煤岩柱失稳溃砂的问题,以赵固一矿11071工作面突水溃砂灾害为例,结合地质钻孔资料,建立了楔形保水压采动溃砂地质模型。通过黏土液塑限试验,风化带岩石干燥饱和吸水率和崩解试验,得出了底黏及风化带泥类岩具有良好的隔水性能,可形成楔形保水压结构。并在此基础上,通过水压作用下风化带泥类岩采动裂隙扩展试验研究了受采动损伤的煤岩柱保护层在水压作用下失稳的内在致灾机理。结果表明:在高水压的作用下,风化带泥类岩采动裂隙扩展为管道,防砂煤岩柱保护层的阻砂性能失效;考虑煤岩柱保护层的损伤厚度,提出了水压作用下防砂安全煤岩柱的留设方法,并在11191工作面进行了工程应用,取得了预期效果。研究成果补充完善了我国防砂安全煤岩柱的留设方法,可减少煤矿溃砂事故。关键词:水压;楔形区;风化带;裂隙扩展;突水溃砂;防砂煤岩柱 - - - 中图分类号:TD823．2;TD74　　　文献标志码:A　　　文章编号:0253 9993(2017)02 0328 07 Instability mechanism and design method of coal and rock pillar under water pressure 1,2 1,2 1,2 1,2 XU Yan-chun ,DU Ming-ze ,LI Jiang-hua ,CAO Xu-chu (1.Faculty of Resource and Safety Engineering,China University of Mining and Technology (Beijing),Beijing　 100083,China;2. The Nati