岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 647-658.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0199CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0199
胡学锦1,李利萍1,陈帅1,潘一山2
HU Xue-jin1, LI Li-ping1, CHEN Shuai1, PAN Yi-shan2
摘要: 为揭示超低摩擦型冲击地压发生机制,以深部煤岩体为研究对象,首先采用自主研制的超低摩擦试验装置在实验室模拟了超低摩擦型冲击地压灾害,并利用高速相机、声发射等设备记录了煤层断裂及超低摩擦滑移失稳挤压巷道动态变化过程。结合试验结果和工程实例建立了超低摩擦型冲击地压力学模型,并基于能量准则给出了超低摩擦型冲击地压能量判据。以煤岩界面摩擦力、竖向位移差、断裂煤层长度为指标,对刚度、阻尼、扰动振幅、频率、模量比等参数进行了分析。研究结果表明:增大结构面刚度系数或阻尼系数,可减少超低摩擦型冲击地压发生的可能性,或降低其强度;扰动幅值越大,煤层越容易发生超低摩擦滑动;相比于其他扰动频率,当频率为14~16 Hz时煤层更易发生超低摩擦滑动;煤岩界面摩擦特性较为相近的情况下,模量比越大,煤层断裂位置越靠近巷道,断裂煤层越容易发生超低摩擦滑动。该研究结果对冲击地压的预测和防治具有重要意义。
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