深部条带开采高位关键层离层区周边冲击危险性研究

姜福兴¹，温经林¹，白武帅^1,2，王桂利³，李明⁴

1. 北京科技大学土木与资源工程学院2. 苏美达国际技术贸易有限公司3. 临沂矿业集团古城煤矿4. 甘肃靖远煤电股份有限公司红会一矿

摘 要：近年来深部条带开采矿井发生了多起冲击地压事故.事故数据表明,在具有高位关键层的深部条带开采矿井,冲击事件分布具有一定的规律:冲击集中发生在已开采区域周边位置.通过建立关键层离层力学模型,分析了关键层极限跨度与采场尺寸的关系和关键层挠度与关键层下方煤柱压缩量的关系,探讨了高位关键层离层形成条件和离层对周边区域应力分布的影响规律,揭示了深部条带开采关键层离层区周边冲击地压发生机理.研究表明:条带煤柱在两侧采空区传递应力作用下被压缩,导致关键层离层形成应力传递结构.该结构将关键层上方岩层的载荷传递到离层区周边区域,使周边区域应力集中程度明显增加,从而导致该区域冲击地压频繁发生.关键层离层区周边冲击危险性与关键层离层跨度和关键层上方岩层厚度成正相关.研究成果对于类似条件下冲击地压防治具有指导意义.

关键词：深井;条带开采;关键层;离层;冲击地压;应力转移;