回采工作面巷道冲击危险趋于定量分析及应用
2021-11-09陈广尧
山东煤炭科技 2021年10期
陈广尧 高 山 刘 超
(微山金源煤矿,山东 济宁 277600)
据相关资料统计[1],工作面巷道中的冲击地压事故占比超过了90%,此类事故具有隐蔽性强、冲击范围广、可修复性差等显著特点[2-3]。影响微山金源煤矿43上03 回采工作面巷道冲击地压的主要因素:自重与采动应力耦合诱发的冲击,过不规则工作面等区域造成局部应力集中区诱发的冲击,工作面初次来压、工作面见方等上方厚硬岩层断裂、覆岩运动诱发的冲击。这些因素有可能组合在一起,相互作用。因此,笔者基于影响冲击地压发生的“应力”这一关键指标[4],根据43上03 工作面实际情况,开展回采工作面冲击危险区趋于定量分析及应用等方面的探索。
1 工程背景
微山金源煤矿43上03 工作面四周均为实体煤,平均采深500 m,倾斜长138~200 m,走向长225~300 m。工作面呈“刀把形”,西侧为回风巷,东侧为进风巷,总体呈一单斜构造,倾角平均10°,后退式倾向长壁综合机械化一次采全高采煤法,全部垮落法管理顶板。工作面巷道布置如图1。开采3上煤层,厚约2.3 m,顶板以泥岩、粉砂岩为主,基本顶为中砂岩(厚为7.22 m),底板以粉砂岩为主,基本底为粉砂岩(厚为1.59 m)。3上煤弱冲击倾向性,煤层单轴抗压强度约8.56 MPa,顶板弱冲击倾向性,底板无冲击倾向性。

图1 43上03 工作面巷道平面布置图
2 回采工作面巷道冲击危险区趋于定量分析原理
工作面在回采期间,与工作面巷道冲击地压有关的主要应力为“基础应力”、“应力增量”和“冲击地压临界应力”,物理意义和理论估算如下:
(1)基础应力。……
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