“煤柱-岩柱”系统诱发动力灾害防治技术研究

来源期刊：煤炭科学技术2017年第S1期

论文作者：侯德建 孙雪亮 闫瑞兵 张建鹏 刘昆轮

文章页码：28 - 33

关键词：急倾斜特厚煤层;遗留煤柱;动力灾害;爆破卸压;

摘    要：碱沟煤矿B3-6煤层属87°急倾斜特厚煤层,采用水平分段综采放顶煤回采方法回采顶煤,段高24 m。+495 m水平B3-6工作面回采时须经过上覆遗留煤柱,工作面经过煤柱时在开采扰动作用下形成复杂的空间结构,即工作面夹持于顶、岩柱及上覆煤柱之间,围岩在静-动载荷作用下极易诱发动力灾害。通过理论分析认为上覆遗留煤柱诱发动力灾害主要特点如下:（1）煤柱夹持于顶底板之间造成水平应力集中从而引起剪应力大幅增加,使煤柱易发生剪切破坏;（2）煤柱的存在使得B3-6煤层与B1-2煤层中间岩柱内部应力增大,煤柱内部应力与岩柱自重G、水平应力q0及煤柱段高h0呈正相关关系;（3）在走向方向煤柱受工作面采动影响,煤柱内部集中应力与工作面超前支承应力叠加,使得在煤柱影响范围内,工作面前方应力大幅增加。采用数值模拟分析煤柱未受采动和采动影响下煤柱内部应力变化情况,验证了理论分析结果,掌握了上覆遗留煤柱诱发动力灾害的机理。通过在石门内布置扇形注水、爆破孔;+495 m水平B3巷布置高阶段超前爆破孔;正常的超前预裂注水、爆破孔;岩柱预裂注水、爆破孔及顶板深孔预裂爆破孔。对煤柱内部应力充分卸压,提前消除煤柱内部高应力,实现工作面安全通过煤柱危险区域。