基于能量计算的冲击地压巷道三级吸能支护参数确定

• 作者: 王爱文 范德威 潘一山 代连朋 肖永惠 徐连满 陈建强
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 关键词: 冲击地压 冲击类型 释能主体 三级吸能支护 能量计算
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: “矿井冲击地压防治技术与工程实践”专题|Topic on Mine Rock Burst Prevention Technology and Engineering Practice
• 页码范围: 72-81
• 页数: 10页
• 分类号: TD324
• 语种: 中文

摘要

煤矿冲击地压的工程治理主要集中体现在冲击地压启动前的"防"与冲击启动后的"止",而如何依据冲击类型及能量特征设计吸能支护参数,有效地"止冲"对削弱冲击破坏程度具有重要意义.为实现冲击地压巷道吸能支护参数的量化设计,通过分析不同类型冲击地压释放的能量主体与破坏特征,指出了冲击危险巷道三级吸能支护方式的选择原则;基于能量守恒原理,考虑冲击释放能级、围岩破坏特征以及支护装备力学特性,给出了三级吸能支护参数的确定方法.研究结果表明:煤体压缩型冲击地压释能主体为煤体,释放能量一般不大于106 J;顶板断裂型冲击地压释能主体为顶底板围岩,坚硬顶板断裂时释放能量不低于106 J;断层错动型冲击地压释能主体为断层,释放能量在107 J以上.不同类型冲击地压发生后,巷道围岩表现出不同程度的震动破坏,吸能支护设计应遵循原则:冲击能量分级设防、锚杆锚索主动支护优先、全断面主-被动联合支护、巷道支护结构整体稳定性与经济性.进行防冲支护参数设计时应采用逐次递进法设计吸能锚索、吸能U/O型棚、吸能液压支架的支护参数,当吸能锚索支护间距小于0.8 m时,升级为二级吸能计算,当吸能U/O型棚的排距小于0.6 m时,升级为三级吸能计算.现场实践表明:基于能量法的巷道支护参数可靠,防冲效果显著.