煤柱下综采工作面矿压特征及水力压裂切顶控制

• 作者: 吴文达 王天辰 柏建彪
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: 遗留煤柱 支架阻力 动载系数 矿压特征 水力压裂
• 年，卷（期）: 2024,（4）
• 页码范围: 110-117
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.04.012

摘要

[目的]为分析煤柱下方综采工作面受集中应力影响的强矿压显现特征,以霍洛湾矿31106 工作面过上覆集中煤柱为工程背景进行研究.[方法]通过工作面实测支架阻力精细化分析过煤柱期间的矿压特征和支架适应性,开展相似材料模拟实验,揭示工作面过煤柱的强动压机理,并提出过煤柱的水力压裂切顶控制技术.[结果]结果表明:工作面出煤柱期间,支架阻力整体由大到小依次为中部、下部、上部,工作面周期来压步距为 10.85 m,平均持续长度为 4.27 m,占周期来压时长的 40%,平均动载系数达到 1.4.出煤柱期间支架载荷超过正常工作阻力(35 MPa)的比例分别为:32.14%、63.83%和 87.94%,支架受顶板断裂的动载作用并承受长时间的高静载作用.相似材料模拟表明,出煤柱时上覆岩层形成的"T 型结构"失稳发生整体的回转下沉,引起下部工作面老顶同步破断,造成工作面大范围支架阻力的增加,液压支架安全阀开启率达到 31.2%,存在压架风险.[结论]据此提出了工作面过煤柱的水力压裂切顶技术,现场试验表明水力切顶后工作面在出煤柱后 10 m 范围内并没有出现强矿压显现,降低了支架承受的动载荷和高静载,未发生强动载压架现象.