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深部临空巨厚坚硬顶板断裂矿震规律及成因研究

2021-11-04王桂利孙文杰马志峰巩思园

能源与环保 2021年10期

王桂利,孙文杰,赵 猛,马志峰,巩思园,3

(1.山东能源临沂矿业集团有限责任公司,山东 临沂 276017;2.徐州弘毅科技发展有限公司,江苏 徐州 221008;3.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116)

当顶板岩层为厚层坚硬岩层时,该岩层会承担上覆岩层的大部分自重载荷,其稳定性主导着地下开采上覆岩层运动的模式和规模[1]。与普通工作面对比,厚硬顶板型工作面由于顶板岩层单层厚度大、强度高、硬度大、节理裂隙发育程度低等特点,使得工作面回采期间上方顶板难以随采随冒,形成大范围悬顶,使工作面前方巷道围岩产生应力集中,巷道断面收缩变小,对工作面的安全生产带来不利影响[2]。近年来,众多学者及研究人员对坚硬顶板的活动规律及控制技术进行了大量研究[3-11],通过研究巨厚坚硬顶板下矿震的发生规律,针对性实施防治卸压措施,从而实现对冲击地压的预防。

根据2501采区实际生产状况,除了首采面没有出现冲击地压现象外,接续工作面回采时,由于开采深度增大、工作面临空侧顶板未垮落等因素叠加的作用,导致接续工作面冲击危险性急剧增大,严重影响工作面的正常安全回采。现通过对250105工作面矿震活动规律进行分析,确定该工作面回采过程中应力分布的状态,针对应力集中区域进行防治,如利用顶板深孔爆破、水力致裂等卸压手段,提前对顶板关键性岩层进行预裂,从而更精准地治理冲击地压[12-21]。此外,该分析结果可以为2501采区后续相同条件下工作面的冲击地压防治提供参考依据,确保采区的安全回采。……

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