特厚煤层综放开采出水压架预警机制及防治体系

为了有效防治综放开采出水压架事故,以崔木煤矿综放工作面的矿压、水文、支架等为研究对象,得到了包括工作面压力上限、长观孔水位降速、支架异常状态、煤壁片帮和煤炮宏观表现、瓦斯释放速率突增等出水压架前兆信息,提出了以4个主要指标、2个辅助指标为核心的出水压架联合预警机制,并构建了基于危险区域划分、出水压架预警机制和具体防治措施的压架综合防治技术体系。实践结果表明,工作面不再发生压架,实现了矿井的安全高效回采。

超前深孔爆破防治工作面压架出水技术研究

基于祁东煤矿经常发生工作面压架突水事故的现状,从超前深孔爆破参数等方面入手,对7131工作面超前深孔爆破弱化较厚坚硬顶板进行技术研究,并通过现场应用,使得主关键层强度和承载性能降低,破断距减小,随工作面开采及时破断,避免覆岩整体破断,有效地防止了压架出水灾害,产生了巨大的经济效益。

永陇矿区松软富水顶板灾变机理与防控研究

针对黄陇侏罗纪煤田采场出水压架灾害频发的现状,以永陇矿区4个综放工作面为工程背景,围绕松软富水地层覆岩破断与顶板来压特征、离层水致灾机理及灾害预警防控开展了现场跟班实测与理论研究。研究结果表明:覆岩关键层运移破断与采场矿压及离层水害存在因果关系。由于破断步距大、控制岩层组厚度大,复合关键层破断导致采场大周期来压显现异常强烈;所控岩层组断裂下沉后在洛河组含水层底部产生离层空间。受到离层水压和含水层持续补给等双重作用,离层积水越层下泄引发采场出水。基于以上认识,在实践中探索并完善了离层水害防控对策,构建了以"大周期来压、支架阻力高位预警、水位降速、宏观矿压显现异常"为主的出水压架预警机制;建立了以危险区域划分、采放工艺优化及工作面日常管控为主的防控体系。研究成果已成功指导了多个工作面的顶板水害防控,对类似地层条件的矿井具有良好的示范效应。