高强度开采工作面煤岩灾变的推进速度效应分析

摘要：

高强度开采工作面煤岩灾变存在冲击特征,采场围岩控制困难.采用室内试验、理论分析及数值模拟等综合研究方法,分析高强度开采条件下煤岩变形破坏和围岩应变能分布特征,并揭示采场煤岩动力灾变发生机制.研究表明:煤岩属于率相关材料,随着加载速率的提高,受压煤岩破坏形式由静态变为动力破坏,在后破坏阶段,存储于煤岩中的应变能降低形式以塑性功耗散转变为整体破坏后的快速释放,破坏用时减小;随着工作面推进速度提高,煤壁前方煤体中最大主应力加载速率和最小主应力卸载速率均增大,浅部煤体应变能密度升高,致使围岩发生动力灾变概率和危害程度升高;基本顶突然断裂和滑落,将贮存于顶板中的应变能快速释放并向下位煤岩传递,使煤层中应变能密度迅速升高,促使煤岩发生动压冲击性煤壁破坏;基本顶断裂前、后,煤体中应变能密度峰值点之间距离为超前段回采巷道动力灾变危险区,是采场围岩控制的重点区域.

关键词：高强度采场、煤岩、灾变、应变能密度、推进速度

所属期刊栏目：41

分类号：TD323(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2013CB227903;国家自然科学基金资助项目51574244;煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目JYBSYS2014107

在线出版日期：2016-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：586-594