层位差异弱化技术下冲击地压与水害协同防控效果分析
秦洪岩1
胡守斌1
张玖莘2
张峰3
赵景川4
罗健侨5
张同俊6
李学彬5
李洋5
王海东5
1.应急管理大学 矿山安全学院,北京 东燕郊 065201;矿山钻探救援应急管理部重点实验室,北京 东燕郊 0652012.应急管理大学 矿山安全学院,北京 东燕郊 065201;国能神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 7193153.山西工程技术学院,山西 阳泉 0450004.山西汾西瑞泰井矿正珠煤业有限公司,山西 晋中 0326005.应急管理大学 矿山安全学院,北京 东燕郊 0652016.陕西长武亭南煤业有限责任公司,陕西 咸阳 713602
摘要：针对煤矿冲击地压与水害复合灾害协同防控难题,以陕西亭南煤矿 207 工作面为工程背景,提出"层位差异化调控"技术路径.该技术通过上位岩层预裂卸压(防控冲击地压)与低位岩体破碎增碎(防控水害)相结合,实现灾害一体化防治.采用3DEC离散元数值模拟,系统对比分析了自然状态及上、中、下部位岩层弱化三种工况下的岩层响应特征,并通过现场数据分析协同防控效果.研究表明:不同层位弱化对灾害调控效果显著,中位弱化可同步将关键层分割弱化,显著增加碎胀系数,将导水裂隙带高度降至130 m,并仅需补强预裂30m即可降低冲击风险,防控效果最优;上位弱化导高140 m(需补预裂30m),下位弱化导高140 m(需补预裂35m),综合对比揭示:中位弱化>上位弱化>下位弱化,是实现冲击地压与水害协同防控的最优策略.现场应用表明:预裂弱化后,207 工作面大能量微震事件显著减少,能量分布可控,验证了对冲击地压的有效抑制;同时顶板预疏放降低了导水裂隙对含水层的波及程度,杜绝了突水风险.该研究为复合灾害矿井提供了理论依据和关键技术路径.
关键词：复合灾害冲击地压矿井水害层位差异化调控
分类号：TD324(矿山压力与支护)TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：河北省自然科学基金资助项目(E2024508006)廊坊市科学技术局资助项目(2024013018)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 126-138 )
英文信息