典型文献
坚硬顶板强矿压动力灾害演化机理与超前区域防治技术
文献摘要:
工作面上覆坚硬顶板往往不易垮落,破断后易形成动压灾害.以神东矿区布尔台煤矿为背景,针对典型坚硬顶板造成的强矿压动力灾害问题,采用数值模拟、理论分析的方法分析并揭示坚硬顶板弱化前后的应力演化特征及顶板破断机理,提出超前区域防治技术并应用于现场实践.结果表明:坚硬顶板破断演化特征分为3个阶段,即"长悬臂梁"阶段—"砌体梁滑落失稳"阶段—重新压实阶段,其中"长悬臂梁"阶段支架上方顶板应力显著增大至6.8 MPa,破断前支架上方顶板应力为破断后的2倍,其临界破断产生的应力释放是引起强矿压的根本原因,这也是弱化改造控制的主要阶段.基于坚硬顶板灾害发生机理,提出"广域大空间"超前区域防治技术,阐述了绿色、精准、广域的防治优势,以及钻孔轨迹控制、封孔质量控制、多孔联动效应的关键技术及治理评价体系.结合数值模拟进一步验证防治技术的可靠性,当"长悬臂梁"结构弱化后,其破断前支架上方顶板应力为4.6 MPa,降幅32.4%,顶板破断演化特征3个阶段演变为来压前阶段—"砌体梁滑落失稳"阶段—重新压实阶段,弱化后顶板各阶段支架上方顶板应力降幅达到32.4%~79.4%,表明预成裂隙弱面和降低坚硬层完整性能够有效改变顶板破断结构,显著降低来压强度.实践表明:压裂过程产生多次压降,降幅均达到3 MPa以上,探测裂缝发育长度达到30 m以上,压裂前后工作面周期来压步距降幅44.9%,支架来压载荷降幅18.1%,治理效果良好.研究结果可为类似矿区动力灾害治理提供借鉴.
文献关键词:
强矿压灾害;区域防治技术;坚硬顶板;广域大空间;定向长钻孔;神东矿区布尔台煤矿
中图分类号:
作者姓名:
郑凯歌;王林涛;李彬刚;李延军;杨欢;杨森;戴楠;王豪杰;王泽阳;席杰
作者机构:
中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001
文献出处:
引用格式:
[1]郑凯歌;王林涛;李彬刚;李延军;杨欢;杨森;戴楠;王豪杰;王泽阳;席杰-.坚硬顶板强矿压动力灾害演化机理与超前区域防治技术)[J].煤田地质与勘探,2022(08):62-71
A类:
区域防治技术,动压灾害,神东矿区布尔台煤矿,广域大空间,强矿压灾害
B类:
动力灾害,灾害演化,演化机理,垮落,断后,坚硬顶板弱化,应力演化,演化特征,顶板破断,断机,出超,现场实践,长悬臂,悬臂梁,砌体,滑落,架上,前支架,应力释放,发生机理,钻孔轨迹,轨迹控制,封孔,联动效应,治理评价,后顶,应力降,裂隙,弱面,压裂,压降,裂缝发育,发育长度,周期来压,来压步距,压载,治理效果,灾害治理,定向长钻孔
AB值:
0.214712
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