空间孤岛岩柱区特厚煤层整体卸压防冲-防突协同控制技术
王想刚1
贺虎2
张世范1
薛生华1
贺永康2
牛鑫1
骆宇3
1.窑街煤电集团有限公司 金河煤矿,甘肃 兰州 7300842.中国矿业大学 资源与地球科学学院,江苏 徐州 2211163.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：随着煤炭开采深度与开采技术条件复杂性的增加,部分矿井面临冲击地压和煤与瓦斯突出双重动力灾害,且呈现相互耦合诱发趋势.以典型冲击-突出矿井为工程背景,研究了受油页岩开采形成的空间"孤岛岩柱"影响下特厚煤层应力分布规律,提出了顺层超深大直径钻孔与穿层超高压水力割缝区的区域整体卸压技术.研究结果表明:油页岩采空区下煤层巷道的垂直应力较低,均小于 4 MPa,保护层卸压作用显著;空间岩柱区域巷道垂直应力峰值接近 20 MPa,是保护层下方垂直应力的 5.0 倍,且应力集中范围大,呈区域高应力状态;相比于传统"边掘边卸"技术方案,超前整体卸压降低了巷道周边支承压力峰值,消除了卸压盲区,孔、缝周边煤体变形、破裂后,孔内坍落煤体被及时排出,卸压区域煤体完整性显著降低,裂隙发育程度远高于常规卸压,被完全压实的可能性大大减小,同时提高了卸压时效性;整体预卸压状态下,钻孔直径200 mm、间距 0.5 m的情况下,巷道围岩变形量小于边掘边卸技术方案;岩柱影响区域内,巷道掘进与回采期间微震频次与能量均呈现稳定状态,矿震总能量与非煤柱影响区相比呈下降趋势,冲击危险等级以弱为主,测试煤层残余瓦斯含量降低至 4.73 m3/t,防冲-防突效果显著.
关键词：冲击地压煤与瓦斯突出整体卸压水力割缝复合动力灾害
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家科技重大专项(2024ZD1004104)国家重点研发计划(2022YFC3004605)国家自然科学基金(52227901)
论文发表日期：2025-05-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 69-77 )
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