煤炭工程 ›› 2023, Vol. ›› Issue (12): 0-0.

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特厚煤层综放开采煤岩地面压裂双效弱化技术

开采研究院1,薛吉胜2   

  1. 1. 开采研究院
    2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部;中煤科工开采研究院有限公司
  • 收稿日期:2023-06-07 修回日期:2023-12-04 出版日期:2023-12-20 发布日期:2024-03-11
  • 通讯作者: 薛吉胜 E-mail:121930763@qq.com

  • Received:2023-06-07 Revised:2023-12-04 Online:2023-12-20 Published:2024-03-11

摘要: 针对坚硬顶板条件特厚煤层综放开采顶煤回收率的问题,本文以“两硬”煤层综放开采为现场实际条件,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,分析了顶板结构与顶煤受力状态的对应关系,揭示了顶煤空间破坏特征,评价了地面压裂双效弱化技术应用效果,结果表明:顶板结构根据顶煤受力状态将分为“组合短悬臂梁”+“铰接岩梁”混合承载结构、“组合短悬臂梁”单独承载结构、“铰接岩梁”单独承载结构,采取措施后,覆岩结构稳定性变差,覆岩破坏高度增大,厚层砂岩悬顶消失,超前支承压力峰值明显降低、顶煤完整性遭到破坏,弱化措施可以有效降低工作面回采期间厚层坚硬顶板引起的悬顶长度、应力集中程度及顶煤完整性,压裂影响区内,非来压期间,循环末阻力下降25.4%,来压期间循环阻力下降15.3%,地面压裂后覆岩分层破坏程度较高,坚硬厚层岩层薄层化,顶煤回收率得到了提高,比未经地面压裂弱化顶煤时顶煤的回收率增加了6.1%。

关键词: 地面压裂, 综放开采, 顶煤弱化, 顶板弱化, 区域压裂