冲击倾向性对煤体动态断裂行为的影响研究

李 果 ，张传玖 ，杨永亮

（1.国能神东煤炭集团有限责任公司，陕西 神木 719315；2.国能神东煤炭集团有限责任公司 布尔台煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 017209）

随着我国煤炭资源开采工艺、机械设备、智能化水平等方面的提升[1]，埋藏于浅部且赋存条件良好的煤炭资源开采速率不断增大，使得煤炭资源开采逐步迈向地下深部。深部围岩地质环境与浅部相比具有新的突出特征，即高应力、高温度、高渗透压力以及采矿诱发的强开采扰动[2]，在深埋环境采矿过程中极易诱发冲击地压灾害对人员及设备造成损害。冲击地压通常指由于地下深部空间掘进或矿体开采而诱发的强烈围岩动力学现象，主要表现为：围岩体突然崩落及硐室、巷道、采场等位置围岩发生大变形等，严重时会出现气浪或巨响[3]，这将给深部地下煤炭资源开采带来巨大安全隐患。而井下煤体本身的冲击倾向性是发生冲击地压的前提要素[4]，煤体的冲击倾向性是指煤体受到外力作用所积蓄的弹性能量，并达到某一条件时发生冲击破坏的能力和内在属性，是地下煤炭开采诱发冲击地压的必要条件。前人已给出多种评价煤体冲击倾向性指标，如：冲击能速度指数WST[5]、模量指数Kλ[6]、冲击能量指数KE[7]、动态破坏时间DT[8]、剩余弹性能指数CEF[9]等。宫凤强等[10]通过对5 种煤样进行了相关实验，比较了16 种煤体冲击倾向性指标，结果表明剩余弹性能指数对于煤体的冲击倾向性评判最为准确。事实上，煤体多种形式破坏均始于其内部原生微裂隙；……