圍壓與沖擊擾動作用下組合煤巖超低摩擦效應分析

摘要：深部煤巖在垂直擾動作用下發生振動,當水平沖擊足以克服塊體間摩擦阻力時,極易發生超低摩擦型沖擊地壓。文章以細砂巖-煤-細砂巖組合塊體為研究對象,考慮頂板-煤-底板臨近工作面開采工況,采用數值模擬方法,建立圍壓與沖擊擾動下組合煤巖數值模型,以煤塊水平位移、垂直加速度差值作為超低摩擦效應特征參數,分析圍壓、垂直沖擊及水平沖擊對特征參數的影響規律。研究結果表明:在垂直沖擊與圍壓共同作用下,煤巖體殘余位移及水平位移峰值隨圍壓增大且呈指數增長趨勢;在垂直沖擊、水平沖擊和圍壓三者共同作用下,煤巖體超低摩擦效應強度與作用時間都隨著圍壓呈增加趨勢;垂直沖擊對組合煤巖超低摩擦效應的影響最為顯著。