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冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究

姜福兴, 刘烨, 刘军, 张明, 杜建鹏, 孙维顺, 张文鹏

姜福兴, 刘烨, 刘军, 张明, 杜建鹏, 孙维顺, 张文鹏. 冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(2): 368-375. DOI: 10.11779/CJGE201902016
引用本文: 姜福兴, 刘烨, 刘军, 张明, 杜建鹏, 孙维顺, 张文鹏. 冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(2): 368-375. DOI: 10.11779/CJGE201902016
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JIANG Fu-xing, LIU Ye, LIU Jun, ZHANG Ming, DU Jian-peng, SUN Wei-shun, ZHANG Wen-peng. Pressure-releasing mechanism of local protective layer in coal seam with rock burst[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, 41(2): 368-375. DOI: 10.11779/CJGE201902016
Citation: JIANG Fu-xing, LIU Ye, LIU Jun, ZHANG Ming, DU Jian-peng, SUN Wei-shun, ZHANG Wen-peng. Pressure-releasing mechanism of local protective layer in coal seam with rock burst[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, 41(2): 368-375. DOI: 10.11779/CJGE201902016
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冲击地压煤层局部保护层开采的减压机理研究  English Version

  • 1. 北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;
    2.河南大有能源股份有限公司,河南 义马 472300;
    3. 鞍山市工业研究院,辽宁 鞍山 114000;
    4. 晋城煤业集团寺河矿,山西 晋城 048205

基金项目: 国家重点研发计划项目（2016YFC0801408）; 国家自然科学基金项目（51674014,51634001）
详细信息
    作者简介:

    姜福兴(1962- ),博士,教授,主要从事矿山压力与岩层控制、微震监测工程方面的教学与研究工作。E-mail：jiangfuxing1@163.com。

Pressure-releasing mechanism of local protective layer in coal seam with rock burst

  • 1. School of Civil and Recourses Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;
    2. Henan Dayou Energy Co., Ltd., Yima 472300, China;
    3. Anshan Industry Research Institute, Anshan 114000, China;
    4. Sihe Coal Mine of Jincheng Coal Mining Group Co., Ltd., Jincheng 048205, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 保护层开采是区域性防治冲击地压的有效方法,但当开采保护层不具有经济价值、不开采保护层又不能保证主采煤层防冲安全的条件下,提出了开采局部保护层的防冲方案并进行了防冲和防大变形灾害的机理研究。为了论证开采局部保护层防冲方案的安全性,通过建立局部保护层和被保护层的力学关系模型,推导了在局部保护层作用下岩体应力的计算公式,绘制了不同宽度局部保护层条件下引起冲击的垂直应力和剪应力分布云图,给出了发生冲击和大变形边界的应力判据,为设计被保护层巷道的安全位置提供了理论依据。结合河南某煤矿的实际情况,给出局部保护层减压效果的计算方法,计算结果在该煤矿强冲击危险工作面设计中得到了应用。
    Abstract: The exploitation of protective layer is a regional effective method for prevention of rock burst. However, when the exploitation of protective layer has little economic value and the safety of main coal seam cannot be guaranteed without it, a new method called local protective layer is proposed, and the mechanism of prevention of rock burst and large deformation is studied. In order to prove the security of the proposed method, a formula for calculating the stress of rock mass under the action of local protective layer is derived by establishing the mechanical relationship model for the local protective layer and the protected layer. The distribution of the main stress and shear stress under different widths of local protection layer is plotted. The stress criterion for the occurrence of shock and large deformation boundary is given. Based on the actual situation of a coal mine in Henan, the calculation method for the effects of the local protection layer is given. The calculated results are applied in the design of a dangerous rock burst face in the coal mine.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-27
  • 发布日期:  2019-02-24

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