大埋深高地压弱结构面顶板岩层诱发冲击地压离心模型-中南大学学报.PDF

第 42卷第 9期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.42  No.9  2011 年 9 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Sep. 2011  大埋深高地压弱结构面顶板岩层诱发冲击 地压离心模型试验 1  1  1  1  2  1  段宏飞  ，姜振泉  ，朱术云  ，孙强  ，刘德乾  ，杨伟峰  (1.  中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州，221116；  2.  河北工程大学 土木工程学院，河北 邯郸，056038)  摘要：针对赵楼矿井首采区近 1 km深部拟开采的 3煤(即山西组稳定可采煤层)冲击地压问题，考虑断层切割顶板 的实际情况，概化出弱结构面顶板工程地质模型并进行离心模型试验。研究结果表明：对于离心模型模拟的弱结 构面顶板条件，直接顶来压过程中煤柱压力较低，而老顶来压过程对煤柱受力的影响明显，是引起冲击地压的主 要动力来源；顶板被断层切割时，顶板岩层的完整性受到破坏，应力在构造部位重新分布，形成构造应力集中， 是引发冲击地压的危险部位；回采工作面揭露断层后，下盘顶板沿断层面失去煤体支撑而形成“悬臂梁” ，由此 大大降低了顶板的支撑强度，容易发生因顶板突然断裂而形成的冲击压力，这种构造条件下厚−巨厚层极坚硬顶 板易发生冲击地压。研究结果为赵楼矿井巷道的合理布置、支护及采动冲击地压的潜势性评价提供了重要的参考 依据。 关键词：大埋深；弱结构面；离心模型；冲击地压 中图分类号：TD31  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2011)09−2774−09  Centrifuge model tests on rock brusting induced by great depth  highly stressed roof strata of weak structural plane  1  1  1  1  2  1  DUAN Hong­fei , JIANG Zhen­quan , ZHU Shu­yun , SUN Qiang , LIU De­qian ,YANG Wei­feng  (1.College of Mineral Resourcesand Earth Science, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China;  2. School of Civil Engineering,Hebei University of Engineering, Handan 056038, China)  Abstract: For the problem of rock busting of three coals intended to be exploited nearly 1 km depth of Zhaolou Mine,  considering the actual situation of the fault cutting roof, the geological model of weak structural plane was built and  cent