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摘要
针对地堑构造区域发生冲击地压的灾害问题,基于地堑结构的特殊性及覆岩赋存特征,采用现场调研、理论分析和数值模拟等手段,分析了地堑构造区域覆岩运动特征及煤岩体应力演化规律并建立了相应的力学模型,研究了地堑构造区域冲击地压发生机制。同时,分析了冲击地压前后微震能量、频次的演化特征,得到了地堑构造区域冲击地压微震前兆信息时序规律。研究结果表明:楔形体的滑移下沉与采空区宽度密切相关,地堑构造区内采空区的存在会打破楔形体的稳定状态,FD6和FD8断层的局部滑移错动导致楔形体滑移下沉,而地堑构造区的悬顶结构也对未开采煤体有相应挤压作用,两者的共同作用为冲击地压发生提供了高静应力条件,悬顶结构的破断为冲击地压的发生提供了动载扰动条件,静荷载和动荷载的共同作用导致地堑结构内部的上平巷和三联巷发生冲击显现;在冲击前的一定时间内微震能量和频次期间呈现明显的偏差,且微震日平均能量具有明显的突降和突升现象。基于分析结果结合现场实际,提出了"断链增耗"的防冲技术,为地堑构造区工作面冲击地压防控提供一定的理论参考。
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单位中国科学院大学; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所
