随着我国中东部煤炭资源的日渐枯竭和开采深度的逐渐加大,我国煤炭资源的开发朝西部地区转变,西部也正在形成向深部进军的趋势,深部开采将日趋常态化[1-2],越来越多的矿井将面临着冲击地压等动力灾害威胁[3-6]。尤其是近十年以来,随着我国能源西进战略的实施,陕蒙深部矿区开始大面积开发,诸如新街矿区、纳林河矿区、呼吉尔特矿区等。截止到2020年,若干矿井已进行了初期生产,但由于缺乏对冲击地压的足够认识,该地区矿井在初期设计中沿用了神东等浅部矿井的宽煤柱(20～40 m)、双巷快速掘进等高产高效生产模式。现场开采情况表明,葫芦素、红庆河、门克庆、纳林河二号井等矿井在首个临空工作面开采期间临空巷道已发生多起煤柱型冲击,造成巷道损毁[7]。宽区段煤柱导致的冲击地压已成为该矿区从浅部开采模式向深部开采模式“双巷掘进到单巷掘进”转变过程中的关键技术障碍,是陕蒙矿区向深部进军必须解决的技术难题。因此,如何在陕蒙深部矿区进行基于防冲的区段煤柱宽度研究显得尤为重要。
目前,很多专家学者已经开始将目光转移到对陕蒙深部矿区冲击地压发生机理方面的研究,并取得了较为丰硕的成果。张寅等[7]通过调研陕蒙深部矿区冲击显现现场,指出了该地区煤柱宽度为冲击地压影响因素之一;赵毅鑫等[8]研究了红庆河煤矿深部开采临空巷道受载特征及冲击失稳机制,揭示了临空巷道围岩受采空区侧向静载、超前静载及扰动动载的临空巷道“三载荷”叠加诱冲机制;潘俊峰等[9]指出葫芦素煤矿冲击地压类型为深部动静载叠加型;郭文豪等[10]以门克庆煤矿为工程背景,研究了多层厚顶板宽煤柱采场冲击地压发生机理和冲击显现规律;丛利等[11]认为葫芦素煤矿临空宽煤柱诱冲的主要因素为坚硬顶板、煤柱尺寸和三次强扰动。上述研究表明,区段煤柱宽度对冲击地压影响较大。同时,诸多学者在临空区段煤柱留设宽度和煤柱稳定性方面进行了大量研究。姜福兴等[12]指出合理设计区段煤柱宽度,可以有效控制临空巷道的冲击地压灾害;陈正拜等[13]以山西某矿为例研究了窄煤柱变形机理及支护;刘金海等[14]研究了山东新巨龙煤矿特厚煤层综放工作面区段煤柱留设的合理宽度;李学华等[15]统计了我国东西部6个煤矿典型案例,分析了影响沿空掘巷稳定性的关键因素;张俊文等[16]提出错层位临空巷道布置可以形成特殊的围岩卸让压结构,能够实现侧向支承压力向煤体深部转移的效果,达到自动卸压的效果。
陕蒙深部矿区具有开采强度大、煤层冲击倾向性强、顶板存在富水区和厚硬砂岩组等特点[17],现有研究成果主要集中在陕蒙深部矿区冲击地压发生机理和中东部地区的区段煤柱留设,而对于陕蒙深部矿区特有开采技术和地质条件下基于防冲的区段煤柱设计方法涉及较少。论文以陕蒙深部矿区纳林河二号井双巷快速掘进条件下首个临空工作面开采为工程背景,通过研究不同宽度区段煤柱应力分布规律,揭示宽区段煤柱应力叠加诱冲机理,并在此基础上指出下阶段基于防冲的区段煤柱宽度设计方法,以期为陕蒙深部矿区类似条件矿井区域防冲开采设计提供理论依据和技术支撑。
1 工程概况
纳林河二号井位于陕蒙深部纳林河矿区,现主采3-1煤层,平均埋深580 m,煤层及其顶板具有强冲击倾向性。31102工作面为该矿双巷快速掘进条件下首个临空工作面,东北部为31101采空区,两工作面之间留有20 m区段保护煤柱见图1.工作面倾斜长247 m,走向长3 099 m(超出31101切眼约350 m),平均煤厚5.5 m,近水平煤层,采用综合机械化采煤方法,一次采全高。
图1 31102工作面布置及冲击显现位置
Fig.1 Layout and rock burst display position of 31102 working face
根据31102工作面综合柱状图得到煤层顶板岩层结构特征如图2所示,可见其直接顶为5.24 m厚的粉砂岩,基本顶为14.75 m厚的中粒砂岩,且上方岩层主要以硬度较大的砂岩层为主。厚硬岩层的破断不仅影响采场围岩的应力状态,同时动压将迅速增大顺槽两侧围岩载荷,当煤体处于极限平衡状态时再受到动压影响,极易导致冲击地压发生。31102工作面自2017年6月23日开始回采,8月初进入临空开采后,截止到2017年12月31日,工作面超前段发生5次较大的冲击显现[18],分别为“08·09”、“08·19”、“08·26”、“10·17”、“11·06”事件,详细位置见图1.其中,“08·26”事件超前影响距离约45 m,部分架棚腿呈S型压弯,架棚梁呈弧型下凹,架棚梁压弯最大下沉量达700 mm,临空侧应力监测系统两测点应力突增,其中一个测点由14.1 MPa突增至 16.2 MPa,另一个测点由12.3 MPa突增至15 MPa;“11·06”事件造成超前工作面约130 m范围内临空煤柱侧顶板倾斜下沉,π型钢梁断裂3根,单体支柱损坏20余根,绞车向正帮侧侧翻等动力显现。动力显现如图3所示。
图2 煤层顶板岩层结构特征(局部)
Fig.2 Structural characteristics of roof strata above coal seam (partial)
图3 现场顶板下沉情况
Fig.3 Roof subsidence on site
2 宽区段煤柱应力叠加致冲机理
2.1 不同宽度区段煤柱所处应力环境
陕蒙深部矿区在开拓、准备、初采阶段并未发生明显的动力显现,但随着采掘范围的扩大,首个临空工作面的开采,冲击显现现象明显增多。根据31102工作面临空巷道的冲击显现情况,可认为20 m的宽煤柱应力集中程度高,具备了发生冲击地压的基本条件。研究表明[12],区段煤柱冲击的发生与其自身所处的应力环境息息相关,选择留设窄煤柱可以使煤柱和临空巷道避开侧向支承压力的高应力区,有效控制临空巷道的冲击灾害。
为探究埋深580 m条件下留设不同宽度区段煤柱所处应力环境,以31102工作面地质条件和岩层结构为基础并进行一定简化(参数见表1),建立长宽高为800 m×700 m×140 m的FLAC3D数值模型,四周及底部采用位移约束固定,顶部上覆岩层采用等效载荷代替,模型服从Mohr-Coulomb本构关系。在煤层与直接顶的接触面布置一个监测面,选取煤柱宽度分别为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、10 m、20 m、40 m,首先开挖31101工作面算至平衡,然后留设不同煤柱宽度条件下进行巷道开挖,巷道尺寸为5 m×4 m.
表1 岩层的物理力学参数
Table 1 Operation parameters comparison of schemes
岩性厚度/m密度/(kg·m-3)抗拉强度/MPa剪切模量/GPa体积模量/GPa黏聚力/MPa内摩擦角/(°)粗粒砂岩452 4201.313.305.103.032粉砂岩7.52 3102.081.201.800.930粗粒砂岩322 2401.563.305.103.031细粒砂岩102 3301.703.005.403.029中粒砂岩152 5502.773.605.702.431粉砂岩52 5801.021.201.800.9303-1煤层5.51 2700.241.802.701.028粉砂岩202 4301.081.201.800.929
图4为一侧采空后不同煤柱宽度条件下煤柱上方垂直应力分布曲线。图4(a)为煤柱宽度分别为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、10 m时煤柱上方垂直应力分布曲线,图4(b)为煤柱宽度分别为20 m、40 m时煤柱上方垂直应力分布曲线。从图中可以看出,煤柱宽度由小到大对应的垂直应力峰值分别为7.17 MPa、9.79 MPa、14.45 MPa、16.88 MPa、23.65 MPa、26.49 MPa、32.61 MPa、36.67 MPa、36.44 MPa,呈单峰分布。当煤柱宽度小于20 m时,煤柱上方垂直应力随煤柱宽度的增大而增大;当煤柱宽度大于20 m时,煤柱上方垂直应力随煤柱宽度的增大而减小,表明煤柱宽度处于20 m范围之内时,减小煤柱留设宽度可以有效降低煤柱上方垂直应力,改善区段煤柱和临空巷道受力环境。当煤柱宽度由3 m增加到6 m时,应力峰值增长速度较为平缓,当煤柱宽度增加到7 m时,应力峰值陡增,直至宽度达到20 m时,应力峰值达到最大。且当煤柱宽度大于10 m时,垂直应力峰值位置开始偏离煤柱中心,并向本区段临空巷道偏移,尤其是煤柱宽度为20 m和40 m时,此偏移现象更为明显。
图4 一侧采空后不同煤柱宽度下煤柱上方垂直应力分布
Fig.4 Vertical stress distribution of coal pillar with different width after one side goaf
综上可知,当煤柱宽度小于7 m时,煤柱垂直应力较小,处于侧向低应力区,有利于临空巷道冲击地压防治;当煤柱宽度大于7 m时,煤柱上应力明显增加,承载能力明显增强。但随着煤柱宽度的进一步增加,尤其是当煤柱宽度≥20 m时,煤柱上方应力峰值均集中在靠近本区段巷道5～6 m范围内,高应力作用下极易诱发临空巷道产生冲击破坏。
2.2 本区段工作面开采时采动应力演化特征
31101工作面开采完成后,产生侧向支承压力,且在31102工作面开采过程中,侧向支承压力对煤岩体的应力影响基本保持不变,其大小与采空区范围和顶板岩层运动有关。31102工作面开采前,20 m宽区段煤柱受侧向支承压力影响,应力集中程度比回采帮更高,随着31102工作面的回采,受本工作面超前支承压力影响,煤柱中应力将更加集聚。研究发现[19],临空工作面处于工作面见方和双工作面见方时,动压显现将更为明显。因此,研究临空工作面开采至该两个阶段时应力分布特征更能反映工作面和宽煤柱的应力演化特征。沿用前文数值模拟参数,本次模拟方案变更为:首先留设20 m、40 m煤柱进行双巷掘进,然后开挖31101工作面,再开挖31102工作面,两工作面宽度均选择250 m.模拟31102工作面推采至250 m和500 m两阶段的应力分布特征,应力分布云图如图5、图6所示。
图5 31102工作面应力分布云图(20 m煤柱)
Fig.5 Nephogram of stress distribution in 31102 working face(20m coal pillar)
图6 31102工作面应力分布云图(40 m煤柱)
Fig.6 Nephogram of stress distribution in 31102 working face(40m coal pillar)
由图5、图6可知,当煤柱宽度为20 m,工作面回采至单见方时,临空侧端头处(图中“三角形区域”)和后方煤柱内(图中“椭圆形区域”)应力峰值区为42～47 MPa,应力集中系数约为2.89～3.24;回采至双见方时,临空侧端头处和后方煤柱内应力峰值区为50～56 MPa,应力集中系数约为3.45～3.86,相比单见方增加了约19%.当煤柱宽度为40 m,工作面回采至单见方时,临空侧端头处和后方煤柱内应力峰值区为38～43 MPa,应力集中系数约为2.62～2.97,且煤柱内应力峰值较端头处更高;回采至双见方时,临空侧端头处和后方煤柱内应力峰值区为46～51 MPa,应力集中系数约为3.17～3.52,相比单见方增加了18%～21%.说明当煤柱宽度超过20 m,31102临空工作面推采过程中尤其是推采至单、双工作面见方时,临空侧端头处和工作面后方煤柱内均存在较高程度的应力集中,冲击失稳风险更大。
2.3 厚硬岩层破断对煤柱应力的影响
每一个微震事件都具有丰富的时空信息[20],通过对微震事件进行实时监测和处理,可以确定微震事件的发生位置和发生强度,从而确定煤岩体内部应力状态的转换。为分析工作面开采过程中煤岩体破裂情况,预测预警31102工作面开采过程中的冲击危险,在工作面安装了一套KJ551微震监测系统。
选取31102工作面单日和单周微震事件平剖面投影进行对比分析。图7为工作面2017年11月17日单日微震事件和13日至19日单周内微震事件的平剖面图。从图7(a)、(b)中可以看出,单日工作面附近共产生10个105 J以上的微震事件,其中有5个位于回风巷煤柱附近,占比达到50%;从图7(c)、(d)中可以看出,微震事件主要集中在工作面超前约150 m范围内,且105 J以上的微震事件多集中于回风巷煤柱上方,破裂高度明显比工作面内部和运输巷区域更高。
图7 31102工作面微震事件平剖面图
Fig.7 Plane and profile of microseismic events in 31102 working face
同时,根据图2中工作面附近煤层顶板岩层结构特征可知,煤层上方岩层主要以硬度较大的砂岩层为主,厚硬岩层的破断将对工作面煤体和宽区段煤柱产生动载加载作用,应力集中程度相比其他区域明显更高,煤柱发生冲击的可能性增大。
2.4 宽煤柱冲击地压发生机制
现场实践表明,冲击地压是多因素共同作用的结果。根据窦林名等[21]提出的动静载叠加理论、姜福兴等[22]提出的应力叠加评价冲击危险性方法、齐庆新等[4]提出的应力控制理论,可以发现冲击地压的发生与煤岩体的应力状态关系极为密切。
由前文分析可知,双巷快速掘进临空工作面宽区段煤柱的整个服役过程中除考虑自重应力σz外,还将主要受到采空区侧向支承压力σcx(应力增量Δσcx)、本工作面回采走向支承压力σzx(应力增量Δσzx)和厚硬岩层破断产生的动载扰动应力σd(应力增量Δσd)作用,假设冲击地压发生的临界应力为σmin,则冲击地压发生的条件为:
σz+Δσcx+Δσzx+Δσd>σmin.
(1)
据此得到宽煤柱冲击地压发生机制为宽煤柱受采空区侧向支承压力、走向支承压力和上覆厚硬岩层破断产生的动载应力等多个因素影响,当形成的叠加应力达到冲击发生的临界应力时,将使冲击显现。
3 下阶段窄煤柱宽度设计
大直径钻孔和顶板预裂等卸压方式可以改善煤柱所处应力环境、减弱煤柱弹性核区蓄能能力[4],加强支护可以提高巷帮阻抗力和巷道围岩的稳定性,通过采取上述卸压和支护方法可以有效控制宽区段煤柱诱发的冲击,但略显事倍功半,风险和成本均较大,表明双巷快速掘进留设宽区段煤柱从防冲角度来讲是不合理的。选用留设大煤柱(宽度>80 m)虽然可以降低采空区影响,但将浪费大量资源。因此,为了避免资源浪费和降低冲击灾害,需积极推行窄煤柱临空掘进,确定合理的、有利于冲击地压防治的区段煤柱留设宽度。
3.1 不同煤柱宽度临空掘进期间巷道变形模拟分析
采用小煤柱留设时,一般将临空巷道布置在侧向低应力区作为主要依据[14]。根据前文不同宽度下区段煤柱应力环境分析可知,当煤柱宽度小于7 m时,煤柱垂直应力较小,处于侧向低应力区,有利于临空巷道冲击地压防治,但煤柱宽度过小,煤柱自稳能力较差,易破碎,巷道难以维护且不利于次生灾害的控制。因此,为确定最佳窄煤柱宽度,选取煤柱宽度3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m进行临空掘进期间巷道变形模拟分析。
图8为临空掘进期间巷道变形量与煤柱宽度关系曲线。从图中可以看出,煤柱宽度由3 m到8 m,对应的顶板下沉量分别为749 mm、396 mm、367 mm、361 mm、382 mm和706 mm,对应的煤柱帮位移量分别为657 mm、293 mm、282 mm、276 mm、303 mm和718 mm,对应的实体帮位移量分别为127 mm、48 mm、47 mm、50 mm、56 mm和179 mm.可以看出,当煤柱宽度为4 m、5 m、6 m和7 m时,巷道变形量较小,最大不超过400mm,煤柱宽度为3 m和8 m时,巷道变形量明显增加,最大已超过700 mm.
图8 临空掘进期间巷道变形量与煤柱宽度关系
Fig.8 Relation curve between roadway deformation and coal pillar width during goaf tunneling
3.2 窄区段煤柱合理留设宽度确定
考虑防冲效果,临空巷道应布置在低应力区,根据前文不同宽度下区段煤柱应力环境分析可知,当煤柱宽度小于7 m时,煤柱垂直应力较小,当煤柱宽度为4～7 m时,临空巷道变形量较小,有利于巷道维护。同时由于陕蒙深部矿区煤层顶板存在大范围富水区[17],虽然开采前进行了大量的疏水工作,但并不能完全疏干,当上区段工作面开采完成后,采空区会形成积水区,还需考虑采空区涌水等次生灾害的影响。因此在现场采用注水侧漏法对区段煤柱进行了探测,发现当注水点距巷帮4 m时,有明显出水现象,因此得到煤柱宽度应大于4 m.根据《国家煤矿安监局关于加强煤矿冲击地压防治工作的通知》中强化冲击地压矿井巷道支护规定,冲击地压巷道支护锚杆长度应不小于2 200 mm,再增加15%的富裕系数,考虑支护效果的条件下煤柱宽度应不小于5 m.综合考虑,下阶段陕蒙深部矿井应采用面间窄煤柱布置,合理的煤柱宽度为5～7 m.
3.3 窄区段煤柱现场应用
目前,纳林河二号井对全矿采掘接续和生产布局进行了调整,采煤工作面采用单巷布置和临空窄煤柱掘巷,采取两翼或多盘区跳采的方式实现接续。现已在3-1煤北翼开拓了新盘区,首采31121工作面已完成回采(于2018年5月31日投入生产,2019年5月31月回采结束),31120临空工作面为北翼第二个工作面,选用临空窄煤柱布置方案,与31121工作面之间留设7 m宽的区段煤柱,主采3-1煤层,平均埋深560 m,工作面倾斜长300 m,走向长2 614 m,平均煤厚6.1 m,近水平煤层,采用综合机械化采煤方法,一次采全高,顶板岩层结构与3-1煤南翼31102工作面相似。截止到2021年3月20日,31120工作面安全回采超过1 600 m,已过双工作面见方影响区域,回采期间无强动力显现。经统计2021年2月20日至3月20日期间工作面超前300 m范围内多组应力测点数据发现,均未达到应力预警阈值8 MPa.通过对现场进行实际勘测发现除部分巷道存在少量鼓帮外,大部分区域巷道控制效果较好,保证了工作面的高效安全开采,如图9所示。证明在纳林河二号井的开采条件下,留设7 m的区段煤柱防冲效果较好,可以满足防冲所需。
图9 临空巷道现场维护照片
Fig.9 Field maintenance of gob-side entry
同时,据对陕蒙深部矿区调研可知[7,23],目前该地区已成功应用窄区段煤柱的矿井包括石拉乌素煤矿、纳林河二号井、巴彦高勒煤矿和营盘壕煤矿,煤柱宽度均为5～7 m,详细参数见表2.留设窄煤柱临空工作面回采期间均未发生强动力显现,防冲效果显著,陕蒙深部矿区其他类似条件矿井可在此基础上积极探索窄煤柱留设方式,降低矿井发生冲击地压灾害的可能性。
表2 陕蒙深部矿区窄区段煤柱应用矿井
Table 2 Mine with narrow segment coal pillar in deep mining area
矿井名称本区段工作面下区段工作面区段煤柱宽度/m巴彦高勒31101311026石拉乌素221上17221上016营盘壕220122025纳林河二号井31121311207
4 结论
1) 研究了不同宽度区段煤柱所处应力环境,发现当煤柱宽度大于7 m时,煤柱上方应力明显增加,承载能力明显增强;而当煤柱宽度≥20 m时,煤柱上方应力峰值均集中在靠近本区段巷道5～6 m范围内,高应力作用下极易诱发临空巷道冲击破坏。
2) 揭示了宽区段煤柱冲击地压发生机制,即宽区段煤柱受采空区侧向支承压力、走向支承压力和上覆厚硬岩层破断产生的动载应力等多个因素影响,当形成的叠加应力达到冲击发生的临界应力时,将使冲击显现。
3) 提出了该地区下阶段基于防冲的窄煤柱宽度设计方法,通过对不同宽度区段煤柱应力环境和围岩变形进行研究,得到下阶段纳林河二号井留设区段煤柱宽度为5～7 m较为合理。
陕蒙深部矿区其他类似条件矿井可在此基础上积极探索窄煤柱留设方式,降低矿井发生冲击地压灾害的可能性。
[1] 谢和平,高峰,鞠杨,等.深地煤炭资源流态化开采理论与技术构想[J].煤炭学报,2017,42(3):547-556.
XIE H P,GAO F,JU Y,et al.Theoretical and technological conception of the fluidization mining for deep coal resources[J].Journal of China Coal Society,2017,42(3):547-556.
[2] 姜耀东,潘一山,姜福兴,等.我国煤炭开采中的冲击地压机理和防治[J].煤炭学报,2014,39(2):205-213.
JIANG Y D,PAN Y S,JIANG F X,et al.State of the art review on mechanism and prevention of coal bumps in China[J].Journal of China Coal Society,2014,39(2):205-213.
[3] 潘一山.煤矿冲击地压扰动响应失稳理论及应用[J].煤炭学报,2018,43(8):2091-2098.
PAN Y S.Disturbance response instability theory of rockburst in coal mine[J].Journal of China Coal Society,2018,43(8):2091-2098.
[4] 齐庆新,李一哲,赵善坤,等.我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考[J].煤炭科学技术,2019,47(9):1-40.
QI Q X,LI Y Z,ZHAO S K,et al.Seventy years development of coal mine rockburst in China:establishment and consideration of theory and technology system[J].Coal Science and Technology,2019,47(9):1-40.
[5] 陈光波,滕鹏程,李谭,等.煤矿冲击地压评价模型及其应用[J].太原理工大学学报,2021,52(6):966-973.
CHEN G B,TENG P C,LI T,et al.Evaluation model of rock burst in coal mine and its application[J].Journal of Taiyuan University of Technology,2021,52(6):966-973.
[6] GAO R,KUANG T J,ZHANG Y Q,et al.Controlling mine pressure by subjecting high-level hard rock strata to ground fracturing[J].International Journal of Coal Science and Technology,2021,8(6):1336-1350.
[7] 张寅,赵毅,李皓,等.鄂尔多斯深部矿区冲击地压防治思考[J].煤炭科技,2021,42(2):24-29.
ZHANG Y,ZHAO Y,LI H,et al.Exploration on characteristics of rock bust in deep mining area of Ordos and its prevention[J].Coal Science &Technology Magazine,2021,42(2):24-29.
[8] 赵毅鑫,周金龙,刘文岗.新街矿区深部开采邻空巷道受载特征及冲击失稳规律分析[J].煤炭学报,2020,45(5):1595-1606.
ZHAO Y X,ZHOU J L,LIU W G.Characteristics of ground pressure and mechanism of coal burst in the gob side roadway at Xinjie deep mining area[J].Journal of China Coal Society,2020,45(5):1595-1606.
[9] 潘俊锋,齐庆新,刘少虹,等.我国煤炭深部开采冲击地压特征、类型及分源防控技术[J].煤炭学报,2020,45(1):111-121.
PAN J F,QI Q X,LIU S H,et al.Characteristics,types and prevention and control technology of rock burst in deep coal mining in China[J].Journal of China Coal Society,2020,45(1):111-121.
[10] 郭文豪,曹安业,温颖远,等.鄂尔多斯矿区典型厚顶宽煤柱采场冲击地压机理[J].采矿与安全工程学报,2021,38(4):720-729.
GUO W H,CAO A Y,WEN Y Y,et al.Mechanism of rockburst in stopes with typical thick roof and wide coal pillars in Ordos mining area[J].Journal of Mining &Safety Engineering,2021,38(4):720-729.
[11] 丛利,翁明月,秦子晗,等.坚硬顶板三次强扰动临空宽煤柱诱冲机制及防治[J].煤炭学报,2022,47(S1):125-134.
CONG L,WENG M Y,QIN Z H,et al.Instability mechanism and prevention of wide coal pillar with three strong stress disturbances under hard roof[J].Journal of China Coal Society,2022,47(S1):125-134.
[12] 姜福兴,王建超,孙广京,等.深部开采沿空巷道冲击危险性的工程判据[J].煤炭学报,2015,40(8):1729-1736.
JIANG F X,WANG J C,SUN G J,et al.Engineering criterion of gob-side entry rock burst hazard in deep mining[J].Journal of China Coal Society,2015,40(8):1729-1736.
[13] 陈正拜,李永亮,杨仁树,等.窄煤柱巷道非均匀变形机理及支护技术[J].煤炭学报,2018,43(7):1847-1857.
CHEN Z B,LI Y L,YANG R S,et al.Non-uniform deformation mechanism and support technology of narrow coal pillar roadway[J].Journal of China Coal Society,2018,43(7):1847-1857.
[14] 刘金海,姜福兴,王乃国,等.深井特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究[J].岩石力学与工程学报,2012,31(5):921-927.
LIU J H,JIANG F X,WANG N G,et al.Research on reasonable width of segment pillar of fully mechanized caving face in extra-thick coal seam of deep shaft[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2012,31(5):921-927.
[15] 李学华,鞠明和,贾尚昆,等.沿空掘巷窄煤柱稳定性影响因素及工程应用研究[J].采矿与安全工程学报,2016,33(5):761-769.
LI X H,JU M H,JIA S K,et al.Study of influential factors on the stability of narrow coal pillar in gob-side entry driving and its engineering application[J].Journal of Mining &Safety Engineering,2016,33(5):761-769.
[16] 张俊文,刘畅,李玉琳,等.错层位沿空巷道围岩结构及其卸让压原理[J].煤炭学报,2018,43(8):2133-2143.
ZHANG J W,LIU C,LI Y L,et al.Study on the surrounding rock structure of stagger layout roadway and its pressure release as well as deformation yielding mechanism[J].Journal of China Coal Society,2018,43(8):2133-2143.
[17] 王博.陕蒙深部矿区典型动力灾害发生机理及防治研究[D].北京:北京科技大学,2021.
[18] 王博,姜福兴,朱斯陶,等.陕蒙接壤深部矿区区段煤柱诱冲机理及其防治[J].采矿与安全工程学报,2020,37(3):505-513.
WANG B,JIANG F X,ZHU S T,et al.Mechanism and prevention of rock burst induced by egment pillars in the deep mining areas of haanxi-Inner Mongolia adjacent regions[J].Journal of Mining &Safety Engineering,2020,37(3):505-513.
[19] 姜福兴,刘懿,张益超,等.采场覆岩的载荷三带结构模型及其在防冲领域的应用[J].岩石力学与工程学报,2016,35(12):2398-2408.
JIANG F X,LIU Y,ZHANG Y C,et al.A three-zone structure loading model of overlying strata and its application on rockburst prevention[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2016,35(12):2398-2408.
[20] CAO A Y,DOU L M,WANG C B,et al.Micro-seismic precursory characteristics of rock burst hazard in mining areas near a large residual coal pillar:a case study from Xuzhuang coal mine,Xuzhou,China[J].Rock Mechanics and Rock Engineering,2016,49(5):1943-1952.
[21] 窦林名,田鑫元,曹安业,等.我国煤矿冲击地压防治现状与难题[J].煤炭学报,2022,47(1):152-171.
DOU L M,TIAN X Y,CAO A Y,et al.Present situation and problems of coal mine rock burst prevention and control in China[J].Journal of China Coal Society,2022,47(1):152-171.
[22] 姜福兴,舒凑先,王存文.基于应力叠加回采工作面冲击危险性评价[J].岩石力学与工程学报,2015,34(12):2428-2435.
JIANG F X,SHU C X,WANG C W.Impact risk appraisal of stope working faces based on stress superimposition[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2015,34(12):2428-2435.
[23] 陈卫军.鄂尔多斯西部煤矿冲击地压治理技术研究[J].煤炭科学技术,2018,46(10):99-104.
CHEN W J.Study on control technology of rockburst in coal mines of Western Erdos[J].Coal Science and Technology,2018,46(10):99-104.