深井高应力大巷煤柱释能改性防冲机理及应用

作     者：朱斯陶 张翔 姜福兴 马俊鹏 张修峰 夏开文 王超 李士栋 刘金海 朱权洁 曲效成 ZHU Sitao;ZHANG Xiang;JIANG Fuxing;MA Jupeng;ZHANG Xiufeng;XIA Kaiwen;WANG Chao;LI Shidong;LIU Jinhai;ZHU Quanjie;QU Xiaocheng

作者机构：北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 山东能源集团有限公司山东济南250101 兖矿能源集团股份有限公司山东济宁273500 中国地质大学工程技术学院北京100083 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿山东菏泽274000 华北科技学院应急技术与管理学院河北燕郊065201 北京安科兴业科技股份有限公司北京100083 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2022YFC3004604) 国家自然科学面上基金资助项目(52374076) 中国科协青年人才托举工程资助项目(2021QNRC001) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2024年第49卷第9期

页      码：3711-3727页

摘      要：针对当前我国深井高应力大巷煤柱频繁发生冲击地压的现状,采用现场调查、理论分析、数值模拟和工程试验等方法,研究了我国大巷煤柱冲击地压发生类型与机理,提出了一种高应力大巷煤柱释能改性防治冲击地压的新方法,基于该方法开展了防冲原理研究、技术体系设计、井下工业试验等一系列研究工作,得到:基于大巷煤柱冲击地压的主导力源类型,结合多起冲击地压典型案例,将我国大巷煤柱冲击地压划分为基础应力叠加型、附加应力诱发型和自身蠕变失稳型3类,分别建立并推导了3类大巷煤柱冲击地压发生机理的力学模型与工程判据,揭示了3类大巷煤柱冲击地压的发生机制。提出一种深井高应力大巷煤柱压裂−注浆协同防治冲击地压的方法,其防冲原理体现在“释能”和“改性”2个方面,井下工业试验发现弹核煤体起裂压力约40 MPa,整体最大压裂宽度达19.5 m,现场监测验证该方法能够降低大巷煤柱能量积聚水平,提高大巷煤柱整体冲击阈值。设计了深井高应力大巷煤柱释能改性防冲成套技术体系,包括孤立煤体冲击危险“评估−检验−校核”方法、弹性核水力压裂增缝释能技术和整体注浆加固改性技术。研发了大巷煤柱弹性核压裂“震动−应力−位移”三场监测设备和PS-Z-A/B型无机双组份速凝整体注浆改性材料。

主 题 词：大巷煤柱 冲击地压 深部开采 释能改性 压裂释能 注浆改性 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2024.0170

馆 藏 号：203128736...