煤炭科学技术

作者：谭云亮, 任文涛, 李青海, 殷鹏涛, 张修峰, 王子郡, 陈洋, 胡善超, 李占海,

关键词：坚硬覆岩, 联合爆破, 冲击地压, 卸压释能, 微震监测,

深埋特厚煤层开采后高位坚硬顶板失稳造成强矿压现象突显，严重威胁矿井安全生产。为探究新型卸压防冲方案，以新巨龙煤矿8302工作面为研究背景，提出了高位巷与工作面进回风巷联合爆破卸压防冲方案。通过理论分析、物理模拟和数值计算相结合的方法，分析了高位巷爆破与进回风巷爆破协同卸压原理，揭示了高位巷爆破卸压对于坚硬顶板的破断失稳机制，明确了高位巷爆破对于煤层应力场演化特征。针对现场工况条件，设计并实践了高位巷与进回风巷联合爆破卸压及监测方案，取得了显著的卸压效果。结果表明：① 高位巷与进回风巷联合卸压，弱化了覆岩结构，使其产生大量裂隙，破坏了其连续性，降低了覆岩承载能力。② 高位巷爆破使高位关键岩层初次垮落步距由144 m减小为84 m，周期垮落步距由24～30 m减小为12～24 m。煤层垂直应力由18.1～18.3 MPa减小至16.2～18.0 MPa，最大降幅11.47%，改善了工作面应力分布状况。③ 设计了8302工作面进回风巷与高位巷联合爆破卸压方案。并从进回风巷表面变形、覆岩应力、顶板深部位移等方面制定了监测方案。④ 现场工程实践表明：104 J及以上的微震能量事件降幅64.3%，微震事件由改性前的“低频高能”逐渐向改性后的“高频低能”转化。联合爆破卸压后，围岩变形、钻孔应力及锚杆索受力对断层及不规则采空区具有高度的敏感性，而在进入正常阶段后，围岩稳定性得到改善，联合爆破卸压效果显著。为解决大采高坚硬顶板引发的强矿压显现问题提供了理论依据及实践参考。

来源：2025年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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