采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6): 1313-1323.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0260
张炜1,曹林超2,张东升2,朱乐章3,李红光2,郭佳炜4
摘要: 有效实现顶板水安全防控是众多矿井亟待解决的技术难题之一。以淮北煤田祁南煤矿312工作面为工程背景,简要介绍了研究区水文地质条件,明确了“四含水”和砂岩裂隙水为工作面的主要充水水源。基于经验公式、数值模拟及现场观测方法,综合对比确定了研究区采动覆岩冒落带和导水裂隙带发育高度分别为15.80、49.96 m,冒采比和裂采比分别为6.22、19.67。在此基础上,确定了留设安全防砂煤岩柱的合理性,校验了原始设计的安全防砂煤岩柱留设高度(43.9~45.7 m)能够满足规范所要求的临界值(29.24 m),并基于采动顶板渗透性进一步评价了防砂煤岩柱的安全性。根据工作面采动条件下动态水和静态水的预测结果,设计了顶板水疏放技术方案并成功应用于现场。应用结果表明,工作面涌水量变化呈现出“整体增高—局部降低—最后稳定”的趋势,实测最大涌水量为预测最大值的68.3%,可有效防止顶板水灾事故的发生。研究成果可为其他类似条件工作面安全控水提供参考和示范。
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