急倾斜特厚煤层层间岩柱动力学失稳诱灾倾向预测

摘要

乌鲁木齐矿区乌东煤矿开采条件复杂,急倾斜煤层群间赋存均厚60m倾斜岩柱,近年来已发生十余次动力灾害.针对急倾斜岩柱动力学失稳诱灾倾向预报,采用开采条件调查、理论分析和现场监测等方法,综合预测了深层岩柱动力学失稳诱灾倾向区域.首先,基于现场调查成果,构建了急倾斜岩柱失稳应力撬转效应(stress leverage rotation effect,SLRE)力学模型,揭示了岩柱动力学失稳诱发动力学灾害的力学机制.再次,通过现场微震监测,分析了岩柱破断失稳微震—能量—空间演化规律:急倾斜岩柱动态失稳经历扰动破裂、应力挤压、断裂失稳和应力重构阶段.最后,综合分析并圈定了深层岩柱动力失稳诱灾倾向区域,其分别位于B1-2煤层+500～+510 m区域开采煤体、B3-6煤层+475 ～ +485 m区域岩柱侧煤体,这为现场灾害防控设计和安全开采提供了科学依据.