特厚弱胶结顶板煤层综放开采覆岩破坏特征与强矿压机理
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作者
彭宝山 王永乐 杨学孟
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单位
国家能源集团国神公司准东二矿中国矿业大学(北京)能源与矿业学院国网能源新疆准东煤电有限公司
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摘要
针对新疆准东二矿1101工作面,通过分析现场矿压和微震数据,研究了综放工作面矿压显现规律以及顶板破坏特征和矿压显现之间的关系。研究结果表明:(1)准东二矿特厚煤层弱胶结顶板1101首采工作面基本顶初次来压步距为43.37 m,关键层初次来压步距为81 m,基本顶和关键层交替破断形成大小周期来压,大周期来压步距为30~40 m,小周期来压步距为18~22 m。(2)截止到工作面推进至270 m,小能量微震事件主要发生在顶煤中,大能量微震事件主要发生在关键层及以上岩层,微震能量大小呈现周期性变化,顶板裂隙发育高度为距离煤层顶板258 m左右。(3)压架事故发生在基本顶和关键层周期来压阶段,压架事故往往伴随大能量微震事件的发生。(4)综放工作面顶板形成“组合悬臂梁-铰接岩块”平衡结构,组合悬臂梁断裂形成小周期来压,关键层断裂同时压断下方悬臂梁形成大周期来压,然而弱胶结顶板使得关键层破断后不易形成稳定的铰接结构,破断岩块发生滑落失稳,对工作面造成冲击动载荷,造成压架事故的发生。在此基础上,提出了提高液压支架初撑力至31.4 MPa,控制工作面推进速度在5 m/d左右的防治措施。
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关键词
特厚煤层弱胶结地层综放开采矿压特征强矿压机理
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文章目录
0前言
1 工程概况
1.1 井田位置
1.2 工作面概况
2 矿压显现特征
2.1 工作面矿压显现特征
2.2 基于微震的顶板破断特征
(1)微震事件空间分布特征
(2)微震能量响应特征
2.3 工作面压架与微震相关关系
3 工作面强矿压显现机理与防治
3.1 强矿压模型
(1)“组合悬臂梁-铰接岩梁”结构模型
(2)工作面强矿压机理
3.2 防治措施
(1)提高液压支架初撑力
(2)优化工艺参数
4 结语
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DOI
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引用格式
[1]彭宝山,王永乐,杨学孟.特厚弱胶结顶板煤层综放开采覆岩破坏特征与强矿压机理[J].煤炭技术,2024,43(10):75-80.