浅埋集中煤柱诱发动载矿压机理及防治技术研究

郭 帅，段晓博

(内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院，内蒙古 包头 014000)

神东矿区目前作为我国主要的浅埋煤层矿区，其矿区煤炭具有埋藏浅、基岩薄、开采条件简单的特点。在开发前期，由于受到开采技术水平、开采设备、工作面布置方式等方面的限制，实际开采过程中采空区遗留了大量的尺寸不一的煤柱，包括各类型隔离煤柱、护巷煤柱等，其中有些煤柱尺寸较宽，甚至出现有集中煤柱群。随着神东矿区煤炭开采逐渐向深部转移，下煤层工作面在通过这些较宽的集中煤柱时，易诱发强烈的动载矿压灾害，该类灾害严重威胁着矿井的安全生产[1-8]。

在我国许多学者对工作面在煤柱下开采问题进行了大量的研究。张杰[9]认为房采采空区下，工作面在出煤柱阶段会出现动载矿压现象，动载矿压会在工作面位于煤柱下方最后一次来压后10m范围内发生。郭卫彬[10]以大地精矿房采采空区下工作面回采作为工程背景，得出了房采煤柱对下煤层影响深度为20m。徐敬民[11]认为由于房采煤柱受到工作面超前应力及工作面采动影响，上覆岩层发生运动，向下传递较大的载荷，导致工作面上方层间岩层发生断裂破坏，造成顶板灾害的发生。于斌[12]等认为“煤柱-覆岩运动”的联合作用诱发工作面强矿压显现。由此可见，由于上覆集中煤柱的存在，导致下煤层工作面顶板结构及应力状态也发生了变化，使得下煤层工作面回采过程中矿压显现剧烈，极易发生顶板事故。……