煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (5): 102-109.doi: 10.11799/ce202605013
深部多工作面三次见方区域围岩动力灾害多源监测预警研究
马 赛,李 刚
1. 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司,山西 晋城 048000
2. 辽宁工程技术大学
矿业学院,辽宁 阜新 123000
Multi-source monitoring and early warning of dynamic disasters in the third square area of multiple deep working faces
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摘要:
为解决深部多工作面采动叠加诱发的强矿压与复合动力灾害防控难题,以赵庄矿1311工作面三次见方区域(走向698~938m)为研究对象,综合采用微震监测、应力在线监测、支架阻力分析及裂隙发育观测等多源监测手段,深入分析采场围岩结构动态演化规律与强矿压致灾机制,并通过现场实践验证顶板定向水力压裂与聚能爆破防控技术的应用效果。研究结果表明:微震事件呈垂向“拱”型分布,集中发育于煤层顶板60m范围内,工作面中部顶板活动最为剧烈;超前支承应力影响范围可达150m,且随工作面推进持续增长,区段煤柱应力随工作面临近呈先增长后稳定趋势,煤柱进入采空区后应力缓慢降低;工作面呈现“上大下小”的来压特征,上部平均来压步距为10.96m,动载系数1.28,下部平均来压步距缩短至10.08m,动载系数1.34,揭示出工作面下部强矿压风险更为显著;实施顶板定向水力压裂与聚能爆破后,巷道顶板11~27m层位裂隙集中发育,顶板完整性降低,有效阻断了应力传递路径;巷道深部9m范围内围岩离层量显著大于浅部离层量,证实低位岩层垮落是动载扰动的主要诱因。基于上述研究结果,提出“静-动双源”致灾机制:即超前支承应力构成的静载环境,与低位岩层“裂隙发育-离层扩展-垮落触发”的动载扰动相互耦合,共同形成复合致灾条件。
中图分类号: