永陇矿区松软富水顶板灾变机理与防控研究

娄金福^1,2，徐刚¹，李正杰¹，乔伟⁴

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室4. 中国矿业大学资源与地球科学学院

摘 要：针对黄陇侏罗纪煤田采场出水压架灾害频发的现状,以永陇矿区4个综放工作面为工程背景,围绕松软富水地层覆岩破断与顶板来压特征、离层水致灾机理及灾害预警防控开展了现场跟班实测与理论研究。研究结果表明:覆岩关键层运移破断与采场矿压及离层水害存在因果关系。由于破断步距大、控制岩层组厚度大,复合关键层破断导致采场大周期来压显现异常强烈;所控岩层组断裂下沉后在洛河组含水层底部产生离层空间。受到离层水压和含水层持续补给等双重作用,离层积水越层下泄引发采场出水。基于以上认识,在实践中探索并完善了离层水害防控对策,构建了以"大周期来压、支架阻力高位预警、水位降速、宏观矿压显现异常"为主的出水压架预警机制;建立了以危险区域划分、采放工艺优化及工作面日常管控为主的防控体系。研究成果已成功指导了多个工作面的顶板水害防控,对类似地层条件的矿井具有良好的示范效应。

关键词：黄陇侏罗纪煤田;永陇矿区;富水顶板;离层积水;出水压架灾害;复合关键层;水害防治;