上分层回采工作面片帮微震时空演化规律研究

煤壁片帮的发生可能影响工作面安全回采。基于赵固一矿16111工作面煤壁片帮微震监测数据,研究片帮发生过程的微震事件时空演化规律,得出以下结论:厚煤层上分层回采时,顶板微震事件频次发育较高,除受采动影响外,频次发育受到断层构造、片帮、回采速度等因素影响显著;片帮发生时顶板事件频次增幅大,影响了工作面周期性变化,对顶板影响大,能量释放剧烈,易引发冒顶事故;片帮期间超前影响范围增大,最大值达到152 m,相比其他时段回采范围骤增;可以适当加快工作面推进速度,减少超前集中应力与煤壁间的作用时间,减弱上覆岩层对煤壁的破坏作用,减小片帮发生概率。

下伏半采空型上层煤回采底板破坏特征与安全评价

在上层煤回采过程中,底板条件可能由于下层煤采空区而出现地层不完整的情况,底板条件的变化对上层煤回采中底板破坏影响明显。基于九龙矿15249S工作面微震监测数据,对底板事件活动性、顶底板比值、能量等多个参数进行统计、分析。研究结果表明:当下层煤为采空区时,上层煤回采时底板事件活动性强、扰动深度大;随着回采位置的前移以及下伏煤层条件的变化,底板与顶板事件频次之比发生较大变化,其变化规律与导水通道孕育形成等过程相吻合;下伏由采空区变为实体煤区域,底板破坏深度在0~5 m微震事件占比增长16.49%,5~20 m微震事件占比降低10.92%;上层煤层回采在接近下伏停采联络巷的过程中,大能量事件发育位置由浅部向深部延展。应用底板警戒层事件活动性、底板与顶板事件比值、距下伏煤层终采线距离、能量垂向密度参数构建底板安全评价体系,在下伏工作面停采位置前后为危险区,危险系数较高,可结合安全评价参数变化进行预警,加强水文地质观测。