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急斜煤层采空区顶板弱化方案优化及效果评价

单鹏飞; 来兴平; 崔峰; 曹建涛 西安科技大学能源学院; 陕西西安710054; 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室; 陕西西安710054
  • 急倾斜煤层
  • 顶板弱化
  • 方案优化
  • 电磁辐射
  • 微震

摘要:急倾斜煤层采空区顶板易出现大范围悬顶及突发性垮落,诱发动力灾害,现场采用电磁辐射仪与微震监测,评价原有采空区顶板弱化方案实施效果,并探究水力致裂与切顶爆破耦合弱化方案的可行性,优化弱化方案的工序及参数,分析优化方案实施效果及经济效益。研究表明:原有方案中电磁辐射最大值已超过100mV,煤岩破碎程度较低;耦合弱化方案简化施工流程,电磁辐射平均幅值仅为17.0mV,耦合弱化方案显著削弱了顶板应力集中;改变了顶板能量存储释放方式,煤岩微震事件数以Ⅲ,Ⅳ级别事件为主,降低了发生动力性灾害的几率。优化方案实施后,工作面平均月推进量较以往增幅84%,平均单月产量增幅131.2%,工作面平均回采率提升至48.82%,最大单日回采率83.59%,百米实施成本仅为原方案成本的58.96%.研究成果为乌东煤矿动力灾害防控提供重要理论依据。

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