东升庙铜矿采空区围岩大面积垮落冲击波致灾原理与防治

为有效预防采空区围岩大面积垮落诱发的空气冲击灾害,以东升庙铜矿2号采空区为例,利用顶板垮落-空气耦合冲击力学模型、空气动力学理论、Matalab差分计算方法,对空气冲击灾害和阻波墙结构进行了研究。研究结果表明:冒落围岩在采空区底部激发的冲击波极限波速约为38m/s,已远远超过人体的伤害界限12m/s;冲击波在巷道内传播的衰减规律呈直线型,但在距离巷口100m范围内冲击波衰减很不明显,各巷道断面最大冲击波波速仅降了2～3m/s;爆破岩石堆阻波墙不能有效阻挡冲击波,仅能配合其他措施使用,而采用2. 7m厚的混凝土阻波墙可以起到防冲效果。研究成果符合工程实际应用,可以为同类矿山研究采空区空气冲击灾害做参考。