深部开采断层煤柱耦合型冲击失稳机理与能量调控机制研究

薛飞

140203********431X

摘要：深部开采中断层构造与遗留煤柱的耦合效应是诱发冲击地压的主要因素之一，其致灾机理的复杂性在于断层活化与煤柱失稳的能量非线性释放过程。本文以断层切割煤柱区域为研究对象，系统分析了断层煤柱结构的静载失稳特征与动载响应机制，揭示了断层活化与煤柱失稳的能量耦合法则。研究表明，断层煤柱区域在静载条件下趋近于失稳临界状态，开采扰动引发的动静载叠加导致冲击危险性显著升高；断层活化的应变能释放率可达17%，释放的应变能部分转化为煤岩动能，形成动载应力波并与静态应力场叠加，引发采动应力骤变；基于能量积累与耗散特征，建立了断层煤柱冲击失稳的能量判据，提出以能量疏导为核心的“卸压−改性−支护”协同调控机制。研究结果为深部断层发育区煤柱工作面的冲击地压防控提供了理论依据。

关键词：深部开采；断层煤柱；冲击地压；能量调控；动静载叠加

参考文献

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