巨厚硬岩下综放工作面超前效应失效机制研究

作者

郝其林魏全德宋建芳杨伟利王军辉
单位

义马煤业集团股份有限公司华北科技学院应急技术与管理学院河南郑中安全技术研究院中原工学院建筑工程学院
摘要

以河南义马煤田上赋巨厚硬岩综放工作面为工程背景，采用现场实测、理论分析和数值模拟等方法，探索工作面开采中的超前效应失效机制，并提出了相应防控策略。研究表明，低位大厚度软岩的易垮性、高位巨厚硬岩的整体性和超前高强卸压是导致超前效应失效的根本原因，低位大厚度软岩随推采即时垮落，高位巨厚硬岩未达到极限跨距时以整体静载作用于下方煤体，煤体所承受的覆岩自重应力被均化，进而导致超前效应显现不明显；超前高强卸压不但阻断了传力路径，同时降低了应力集中程度。据此提出了设计合理推采长度、留设合理隔离煤柱以减少远场悬露岩层的生成，近场实施超前强卸压降力的防控策略，将大幅减少或消除巨厚硬岩下工作面超前效应的影响，对冲击地压防治具有重要意义。
关键词

巨厚硬岩综放工作面超前效应失效机制冲击地压
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804209)；中央高校基本科研业务费资助项目(3142024005)；
文章目录

1 工程背景
2 综放工作面超前效应失效现场实测
2.1 微震、应力联合监测站布置
2.2 微震监测数据分析
2.3 煤体应力监测数据分析
3 综放工作面超前效应失效机制分析
3.1 大厚度泥岩顶板垮落充填采空区
3.2 巨厚硬岩完整性影响
3.3 超前高强度卸压影响
4 工程启示
(1)设计合理的推采长度。
(2)留设合理的隔离煤柱宽度。
(3)对顶板岩层实施松动爆破。
(4)继续对煤体实施高强度卸压。
5 结论
DOI

10.19389/j.cnki.1003-0506.2024.07.039
引用格式

[1]郝其林,魏全德,宋建芳,等.巨厚硬岩下综放工作面超前效应失效机制研究[J].能源与环保,2024,46(07):260-266.
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