关键词:
深部开采
厚硬顶板
冲击地压
区域压裂
关键层理论
微震监测
摘要:
门克庆煤矿3-1煤层具有强冲击倾向性,煤层埋深大,工作面开采强度高,煤层上覆存在厚度较大的复合砂岩顶板,工作面开采期间易诱发冲击地压。针对中高位厚硬顶板常规卸压措施处理高度和范围有限,难以达到理想卸压效果,本文在分析冲击主控致灾因素基础上,采用顶板岩性分析、关键层理论计算、微震监测及岩层破断能量传递计算,综合确定了冲击致灾关键岩层,揭示了井下长孔区域压裂卸压防冲机理,开展了井下长孔区域压裂卸压防冲工程实践,并进行了卸压防冲效果分析。结果表明:工作面大埋深提供了充足的基础静载荷,3-1煤层及顶底板具有发生冲击地压的能力,完整性强、连续性好的复合砂岩顶板破断动载是诱发冲击地压的主要力源。井下长孔区域压裂对厚硬复合砂岩顶板进行超前预裂,压裂后岩层裂隙扩展明显,顶板预裂效果良好。工作面开采期间压裂区域大能量微震事件频次、能量、集中程度显著降低,工作面来压强度降低,来压步距减小。工程实践表明井下长孔区域压裂技术具有有效性,显著降低了冲击地压发生风险,保障了工作面安全开采,研究成果可为类似条件矿井冲击地压防治提供借鉴。