煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (7): 75-82.doi: 10.11799/ce202607010
马 冰,赵 明
摘要:
为防治厚硬关键层破断诱发的冲击地压灾害,基于关键层理论与弹性力学分析,揭示了主、亚关键层破断能量释放及传导致灾机制,明确了关键层积聚的弯曲弹性能与岩层厚度平方及抗拉强度2.5次方呈正相关,且破断能量向采掘空间传播后的剩余能量是决定冲击矿压风险的核心要素。以门克庆煤矿3101强矿压工作面为工程背景,采用FLAC3D数值模拟与现场实测相结合的方法,探究了覆岩离层注浆防控机理,并优化了匹配工作面地质条件的注浆工艺参数。通过充填覆岩离层空间构建人工承载结构,重塑围岩应力场,可有效抑制厚硬关键层的破断运动。数值模拟结果表明,离层注浆可显著优化采场应力分布,使工作面煤体应力集中系数平均降低10%, 采空区中部应力峰值提升149%,有效缓解了围岩应力集中现象。现场微震监测数据显示,注浆后工作面103J以上高能微震事件占比由16.98%降至3.72%,矿压显现强度大幅弱化,冲击风险显著降低。
中图分类号: