回采速度对采场能量释放的影响规律研究

冯龙飞¹，窦林名²，王晓东¹，许刚刚¹，蔡武²，朱广安³，焦彪⁴

1. 中煤科工集团西安研究院有限公司矿山灾害防治与环境治理技术研发中心2. 中国矿业大学矿业工程学院3. 西安科技大学能源学院4. 陕西彬长胡家河矿业有限公司

摘 要：开采活动是造成煤矿强矿震甚至冲击地压的根本原因。针对回采速度对采场围岩弹性能释放的影响机制,通过理论分析、数值模拟、现场实测的方法,阐述了回采速度对采场支承压力-顶板破断释放能量的影响,实现了开采过程中采场围岩矿震能量的时空演化特征模拟,统计了回采速度对矿震能量、频次分布的影响结果。研究结果表明:回采速度越快,单位时间内模型释放的总能量和最大能量越大;模型释放的总弹性能峰值随开挖次数的增多而增大;证明了围岩的能量积聚程度会随回采速度和开挖次数的增大而增强;且回采速度越快,采场围岩大能量矿震所占的比例就越高。通过实际采场围岩矿震能量的统计分析验证,根据日平均总能量和大能量矿震日平均频次随回采速度的变化梯度,确定402103工作面中等及以上冲击危险及区域的合理回采速度区间为3.2～4.8 m/d,并将统计分析结果应用于邻近工作面的开采强度优化,取得良好效果。

关键词：回采速度;支承压力;弹性能;冲击地压;开采强度优化;