采矿与安全工程学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (4): 750-758.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.04.13

• 论文 • 上一篇    下一篇

厚煤层综放开采覆岩动力灾害原理及防治技术

杨俊哲,郑凯歌   

  1. 1.神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 719315;2.中煤科工集团西安研究院有限公司, 陕西 西安 710054;3.安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南 232001
  • 出版日期:2020-07-15 发布日期:2020-08-11
  • 通讯作者: 郑凯歌 E-mail:13655617009@163.com Tel:18602975228
  • 作者简介:杨俊哲(1964— ),男,陕西省洋县人,教授级高级工程师,博士,从事煤矿开采及安全技术方面的研究。
  • 基金资助:
    “十三五”国家科技重大专项项目(2016ZX05045002-002)

The mechanism of overburden dynamic disasters and its control technology in top-coal caving in the mining of thick coal seams

  • Online:2020-07-15 Published:2020-08-11

摘要: 随着我国煤炭开采深度的不断增加,冲击地压等煤岩动力灾害日益加剧,严重影响到煤矿安全生产。综合采用理论分析、装备研发,技术开发、工程实践等方法,研究了厚煤层综放开采的覆岩运动特征、动静叠加载荷作用下冲击动力灾害发生原理,提出了坚硬顶板多点拖动式分段水力压裂冲击防治方法,并在神东布尔台煤矿开展了工程应用。结果表明:综放开采中-低位关键层破断方式逐渐由悬臂梁式过渡为砌体梁式,控制采掘扰动形成的动载荷,改造覆岩破断形式是解决冲击动力灾害的关键。通过顶板分段水力压裂弱化技术实施,压裂最高压力30.7 MPa,破裂压降最大达10.0 MPa,出现3.0 MPa以上压力降200余次。单个压裂钻场弱化影响范围达走向300 m,倾向230 m;压裂后顶板来压步距、动载系数、最高压力较未压裂段分别降低了20.00%~69.70%、5.79%~7.90%、13.44%~18.37%,验证了顶板弱化的有效性。

关键词: 冲击矿压, 动力灾害, 分段水力压裂, 破断方式, 来压步距, 动载系数

中图分类号: