卸压煤体缓冲吸能效应模拟分析
2021-03-04李小亮郭伟耀尹延春肖亚勋汤兴学
煤矿安全 2021年2期
李小亮,郭伟耀,尹延春,肖亚勋,汤兴学
(1.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛266590;2.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉430071)
随着煤炭资源的开采,煤层的开采深度也随之 增加。矿井冲击地压危害与日俱增,严重危害煤炭开采的安全[1-5]。针对如何防治冲击地压这种矿山动力灾害,国内外研究学者对冲击地压的机理进行深入的研究。先后提出了强度理论、刚度理论、能量理论[6-7]、三准则理论[8]等,其中从能量的角度揭示冲击地压发生的机理得到了广大学者的普遍认可,继而从能量的角度考虑防治措施,是解决冲击地压防治问题的关键。国内外研究学者通过从能量的角度揭示冲击地压机理来防止冲击地压灾害,先后提出了一列的理论与防治方法。窦林名等[9]提出的冲击地压强度弱化减冲理论,指出在冲击危险区域通过采取松散煤岩体的方式,降低煤岩体的强度和冲击倾向性,使得冲击危险性降低。于正兴等[10]提出防治冲击地压的应力三向化理论,通过对煤层进行扩孔卸压,煤层顶板进行断顶卸压,煤层底板进行断底卸压,三向卸压使应力高峰区向煤岩体深部转移,从而解除冲击危险区域。周立春等[11]通过室内试验测得卸压钻孔可以改变煤体的物理力学性质, 通过降低煤体破坏极限强度和密度, 降低了煤体的冲击倾向性,增加了煤体的应变率,在一定范围内形成卸压保护带。谭云亮等[12-13]研究了“煤体”自身能量释放型和“煤体+顶底板”共同能量释放型2 类煤巷帮部失稳诱冲机理, 分析了深部煤巷帮部不同破坏类型的能量释放特征,揭示了深部煤巷帮部“卸-固”协同控制机理。……
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