采空区遗留煤柱下开采动载矿压机理及防治技术研究_中国煤炭行业知识服务平台

采空区遗留煤柱下开采动载矿压机理及防治技术研究

作者

白正平高振俊
单位

国能神东煤炭榆家梁煤矿
摘要

为分析上覆采空区遗留煤柱下工作面开采动载矿压显现机理，以榆家梁煤矿43303-2工作面在回采过程中顶板压架事故为研究对象，结合理论分析和现场勘测等手段，计算出4-2煤煤柱载荷、塑性破坏范围和底板扰动破坏带深度，建立上覆遗留煤柱失稳模型，确定工作面出煤柱开采强矿压灾害施载体、过渡体及承载体3个主控环节及其主要影响因素。研究表明：压架事故发生的4个主要原因为上覆煤柱应力集中，周期来压也是顶板垮落的原因之一，来压突然，推采速度过快。因此，提出地面深孔爆破，高压水预裂顶板治理措施，并在现场进行应用，最终使43303-2工作面周期来压步距减小，动载矿压显现程度降低，实现“顶板运动可控、顶板压力分次化解”的目的，避免了压架事故的发生。
关键词

浅埋煤层治理措施煤柱稳定性关键层破断
文章目录

0 前言
1 背景概况
1.1 工作面概况
1.2 压架事故概况
2 上覆煤层遗留煤柱稳定性分析
2.1 煤柱载荷计算分析
2.2 煤柱塑性破坏特征分析
3 工作面过上覆集中煤柱强矿压灾害情况分析
3.1 理论分析
3.2 工作面出煤柱动载矿压影响因素分析
1)过渡体控制环节。
2)施载体控制环节。
3)承载体控制环节。
3.3 工作面过上覆集中煤柱强矿压危害压架原因分析
1)上覆煤柱应力集中。
2)顶板垮落应力叠加。
3)周期来压应力叠加。
4)来压突然，速度过快。
4 防范措施
4.1 地面深孔爆破
4.2 高压水预裂顶板
4.2.1 工作面底板破坏深度
4.2.2 压裂钻孔工程布置
4.3 治理效果评价
4.3.1 矿压显现分析
5 结论
引用格式

白正平,高振俊.采空区遗留煤柱下开采动载矿压机理及防治技术研究[J].煤炭科学技术,2022,50(S1):23-30.