综放工作面顶板灾害类型和发生机制及防治技术

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 51; no. 2; pp. 44 - 57
• Main Authors: 徐刚, 张春会, 张震, 刘晓刚, 冯彦军, 蔺星宇, 马镕山, 刘前进, 李正杰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 煤炭科学研究总院 开采研究分院,北京 100013%河北科技大学 河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心,河北 石家庄 050018 01.02.2023; 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013; 天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013
• Subjects: 采场支护; 综放开采; 松软顶板; 切顶压架; 顶板灾害; 坚硬顶板
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2022-1634

TD327; 综放工作面采出煤层厚度大,上覆岩层活动空间大,易发生顶板事故.为理解综放工作面顶板灾害发生机制,统计分析了部分煤矿综放工作面顶板灾害案例,按顶板条件及灾害特征将综放工作面顶板灾害分为松软顶板大面积切顶压架和坚硬顶板大面积垮落及压架2类.分别以崔木煤矿和曹家滩煤矿综放工作面为例,分析了2类顶板灾害发生特点,提出了相应顶板灾害发生机制:松软顶板工作面顶板胶结性弱,支架实际刚度不足致使顶板在煤壁处断裂,破断后易失稳,同时支架支护强度不足,最终导致切顶压架灾害;坚硬顶板工作面顶板整体性好,不易破断,悬顶到一定极限突然破断,对支架造成冲击,若断裂线在煤壁处则极易导致工作面切顶压架.结合工程实践,提出了2类顶板灾害防治技术措施:对于松软顶板综放工作面采取合理提高支架刚度、支护效率以及工作面推进速度,加强预警等手段预防大面积切顶压架灾害;对于坚硬顶板工作面除加强支架管理、合理开采设计等,还需从顶板改性入手,如采用井下区域水力压裂技术弱化顶板,防治顶板大面积垮落和压架灾害.