综放开采滞后型动力灾害演化机理及控制技术

陈继刚^1,2，高保彬^3,4,5，王祖洸^3,4,5

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 潞安矿业(集团)有限责任公司余吾煤业有限公司3. 煤炭安全生产河南省协同创新中心4. 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地5. 河南理工大学安全科学与工程学院

摘 要：为了研究综放开采"滞后型"动力灾害的演化机理及其防治措施,采用理论分析的方法从煤柱侧向应力、采场支承应力和复合顶板应力三方面对滞后型动力灾害演化机制进行分析,并采用FLAC3D数值模拟软件对理论分析结果进行模拟验证。结果表明:采空区后方应力增高区的高应力是主要力源因素;煤柱留设不当,造成侧向支撑压力叠加是主要原因;复合顶板失稳断裂产生的冲击压力,通过保护煤柱的传递作用于煤层底板。结合数值模拟结果和现场实践,按研究工作面动力危险程度将其划分为:冲击显现区、一般冲击危险区和强冲击危险区;采用煤层注水、超前端头预裂爆破和煤柱大孔径卸压3种动力灾害防治措施,有效地降低了该工作面动力灾害事故的发生。

关键词：综放开采;滞后型动力灾害;动力危险区域划分;煤层注水;预裂爆破;大孔径卸压;