岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2011年
6期
1283-1288
,共6页
李铁%梅婷婷%李国旗%徐守仁%杨建留%董豪
李鐵%梅婷婷%李國旂%徐守仁%楊建留%董豪
리철%매정정%리국기%서수인%양건류%동호
采矿工程%冲击地压%瓦斯异常涌出%煤与瓦斯突出%耦合作用%底板卸压
採礦工程%遲擊地壓%瓦斯異常湧齣%煤與瓦斯突齣%耦閤作用%底闆卸壓
채광공정%충격지압%와사이상용출%매여와사돌출%우합작용%저판사압
以新安煤田为工程背景,通过现场调查、测试、实验室试验、理论计算和相似条件类比,探讨"三软"煤层冲击地压作用下煤与瓦斯突出力学机制.研究结果表明,在原岩和采动应力作用下,巷道底板存在的高弹性模量夹层砂岩向上挠曲,造成煤体正常瓦斯溢出通道被封闭,煤体内部产生裂隙促使吸附瓦斯解吸为游离瓦斯,可实现煤与瓦斯突出的外部准备条件;底板高弹模夹层的破断冲击,打通被压实煤体的瓦斯溢出通道,可实现煤与瓦斯突出的外部激发条件:掘进迎头附近底板产生的105J以上量级冲击地压,其孕育和发生过程导致的迎头煤墙闭合-破裂,可诱导每立方米煤初始瓦斯膨胀能小于1.3×106 J(瓦斯压力小于0.74MPa)的煤层发生瓦斯突出或异常涌出,而每立方米煤初始瓦斯膨胀能大于1.3×106J(瓦斯压力大于0.74MPa)的煤层,可诱导发生煤与瓦斯突出.通过对高弹性模量岩层(夹层)底板实施钻孔或爆破措施,防止底板弹性变形向上挠曲与破断冲击,可破坏此类煤与瓦斯突出准备和激发的外部条件.
以新安煤田為工程揹景,通過現場調查、測試、實驗室試驗、理論計算和相似條件類比,探討"三軟"煤層遲擊地壓作用下煤與瓦斯突齣力學機製.研究結果錶明,在原巖和採動應力作用下,巷道底闆存在的高彈性模量夾層砂巖嚮上撓麯,造成煤體正常瓦斯溢齣通道被封閉,煤體內部產生裂隙促使吸附瓦斯解吸為遊離瓦斯,可實現煤與瓦斯突齣的外部準備條件;底闆高彈模夾層的破斷遲擊,打通被壓實煤體的瓦斯溢齣通道,可實現煤與瓦斯突齣的外部激髮條件:掘進迎頭附近底闆產生的105J以上量級遲擊地壓,其孕育和髮生過程導緻的迎頭煤牆閉閤-破裂,可誘導每立方米煤初始瓦斯膨脹能小于1.3×106 J(瓦斯壓力小于0.74MPa)的煤層髮生瓦斯突齣或異常湧齣,而每立方米煤初始瓦斯膨脹能大于1.3×106J(瓦斯壓力大于0.74MPa)的煤層,可誘導髮生煤與瓦斯突齣.通過對高彈性模量巖層(夾層)底闆實施鑽孔或爆破措施,防止底闆彈性變形嚮上撓麯與破斷遲擊,可破壞此類煤與瓦斯突齣準備和激髮的外部條件.
이신안매전위공정배경,통과현장조사、측시、실험실시험、이론계산화상사조건류비,탐토"삼연"매층충격지압작용하매여와사돌출역학궤제.연구결과표명,재원암화채동응력작용하,항도저판존재적고탄성모량협층사암향상뇨곡,조성매체정상와사일출통도피봉폐,매체내부산생렬극촉사흡부와사해흡위유리와사,가실현매여와사돌출적외부준비조건;저판고탄모협층적파단충격,타통피압실매체적와사일출통도,가실현매여와사돌출적외부격발조건:굴진영두부근저판산생적105J이상량급충격지압,기잉육화발생과정도치적영두매장폐합-파렬,가유도매립방미매초시와사팽창능소우1.3×106 J(와사압력소우0.74MPa)적매층발생와사돌출혹이상용출,이매립방미매초시와사팽창능대우1.3×106J(와사압력대우0.74MPa)적매층,가유도발생매여와사돌출.통과대고탄성모량암층(협층)저판실시찬공혹폭파조시,방지저판탄성변형향상뇨곡여파단충격,가파배차류매여와사돌출준비화격발적외부조건.