三面采空综放工作面围岩控制技术的研究与应用

通过对三面采空综放工作面围岩控制技术的深入研究,并在南屯煤矿七采区73上19(东)综放工作面的开采实践中成功应用,为矿井类似条件下综放工作面开采具有较高借鉴意义。

三面采空孤岛工作面安全开采技术研究

针对刘庄煤矿120502三面采空孤岛工作面开采技术条件,本文分析了孤岛工作面开采过程中存在的问题,采用局部重点超前加固及锚索吊梁等方式对工作面两巷围岩进行控制,对工作面采空区顶板垮落、瓦斯浓度、积水等情况进行实时监测与管理,并制定了相应的管理措施。针对三面采空孤岛工作面易漏风情况,采用撒防灭火剂(MEA)、设置防漏风墙、注浆封堵等方法进行了防火治理。根据120502“孤岛”工作面冲击危险性评价,在工作面开采期间,采用钻屑法对工作面冲击进行高频度监测配合深孔大直径钻孔卸压的方式进行工作面冲击地压解危,同时控制工作面推进速度,使顶板均匀垮落,最终确保了工作面的安全高效开采。

微震监测揭示的C型采场空间结构及应力场

为研究开采强烈冲击倾向煤层解放层的卸压效果,采用微地震定位监测技术,对三面采空长壁工作面(解放层)的开采进行覆岩空间运动结构及应力场分布的监测。根据岩体在三维空间的破裂成像,揭示采场覆岩空间破裂与采动应力场的关系,得出以下结论:(1)工作面三侧采空区老顶上方的岩层形成C型空间结构,微震事件分布在C型结构的外侧,构成岩体破裂区,在C型结构的内侧为高应力区,并对高应力区域的转移及不同区域的应力状况进行了描述;(2)C型结构的最凹部在煤柱上方,煤柱最小时的支承压力分布为:在靠近上顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层已经发生断裂,形成卸压带;靠近下顺槽的区域,老顶以上的厚硬岩层未断裂,形成应力集中区。因此,通过监测确定被解放层的解放范围,对圈定的冲击危险区域预先采取防治措施,可实现安全开采。