浅埋中厚煤层土层缺失区突水溃沙防控技术

为探究浅埋中厚煤层富水区突水溃沙机理,制定合理的防范措施,现以锦界煤矿31215综采工作面运输巷33~36联巷土层缺失区为研究对象,该区域受风化基岩和松散沙层双层含水层威胁,采用理论分析、现场实践、数值模拟等方法对预防突水溃沙相应的可行性措施进行研究与验证。研究发现:(1)为防止泥沙涌入工作面,必须将顶板水位降至松散沙层标高以下,当工作面推进至距疏放水钻孔80 m时,受采动影响,覆岩中部分孔裂隙闭合,探测到的孔隙水压有上升趋势,因此,在进行安全性评价时以受采动影响前的水压水位进行判别;(2)工作面推进速度越慢,周期来压步距越短,越容易使顶板缓慢下沉破坏,拉开裂隙,让含水层水通过裂隙逐渐释放,让水沙分离;(3)结合现场地质条件和设备参数,适当降低采高可降低垮落带和裂隙带发育高度,并可有效控制架前漏矸,防止周期来压时水沙从架前涌入工作面;(4)过“天窗”区域时,工作面按照2倍最大涌水量设防的基础上,需增加两端头和工作面低洼区域排沙能力,另外,两巷及时进行架前退锚和使用自制的端头架旁破顶装置破坏顶煤和直接顶完整性,防止大面积悬顶突然垮落造成水沙大量涌入工作面,若发现有泥沙涌入时,必须封堵工作面水沙溃涌通道。此次实践可为相似浅埋工作面过“天窗”区域提供技术借鉴。