煤炭科学技术

作者：雷照源, 赵茂平, 李团结, 李峰, 李磊,

关键词：深埋大采高, 相邻工作面, 坚硬厚顶板, 强矿压,

受上一深埋大采高工作面采动影响，相邻工作面开采过程中坚硬厚顶板引发的强矿压显现具有明显的分区性。相邻工作面作为矿井开采的主要类型，揭示其强矿压发生机理是实现矿井安全高效开采的基础。以黄陵二矿深埋大采高工作面为背景，采用地质条件调查、理论分析、数值计算等手段，分析强矿压显现特征、坚硬厚顶板破断特征、能量和应力的演化关系等，揭示坚硬厚顶板诱发深埋大采高相邻工作面强矿压的发生机理，从而形成强矿压防控的方向。研究结果表明：坚硬厚顶板产生的微震事件数及能量分别约占总事件数、总能量的52.12%、69.4%，沿工作面倾向形成临空侧能量释放量值大、实体侧顶板内部基本完整的分区显现特征。21422相邻工作面“两固支一简一自由”的坚硬厚顶板约束边界条件，在工作面倾向距临空区段煤柱约108 m处发生破断；同时21422工作面开采扰动下的坚硬厚顶能量与应力由临空侧至实体侧形成降低分布特征。根据集中差值系数得出了应力与能量分布分区性与顶板的非对称破断具有一致性，其中坚硬厚顶板在临空侧110 m范围的释放程度高、距实体侧边界煤柱约70 m范围处于蓄能状态。根据研究结果形成了“弱化临空侧顶板的应力集中，阻断实体侧应力的传递”的强矿压显现治理策略，为深埋大采高工作面强矿压的有效防控提供了参考依据。

来源：2025年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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