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题名复合坚硬顶板强矿压显现特征及主控层位确定
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作者
李延军
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机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第12期36-45,84,共11页
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基金
国家科技重大专项项目(2016ZX05045-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2019XAYZD09,2019XAYMS19)。
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文摘
煤层上方复合坚硬顶板结构间的相互作用关系复杂,水力压裂复合顶板的卸压主控层位难以明确。以乌审旗蒙大矿业有限责任公司纳林河二号矿井31104−1工作面为工程背景,综合采用物理相似模拟、理论分析、工程试验的研究方法,分析了复合坚硬顶板破断与能量演化规律,揭示了复合坚硬顶板强矿压形成机理,明确了水力压裂的主控层位。研究结果表明:复合坚硬顶板工作面开采初期,顶板垮落范围集中于低位坚硬顶板,其周期性破断形成工作面周期来压;高位坚硬顶板受下部垮落矸石支撑作用难以充分垮落,工作面推进至一次见方位置时,高位坚硬顶板协同间隔岩层整体切落,工作面产生强矿压现象;采用定向预裂高位坚硬顶板后,工作面覆岩呈现典型的“三带”结构,上方顶板及时破断下沉,工作面见方位置较预裂低位坚硬顶板声发射振铃计数减少了38.36%,微震事件集中分布区能量降低至1000~2000 J,且现场实测顶板微震事件总能量、单刀能量及事件数较预裂低位坚硬顶板时分别降低了62.17%,71.92%,56.32%,表明高位坚硬顶板为卸压主控层位,预裂高位坚硬顶板能有效抑制工作面强矿压现象。
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关键词
复合坚硬顶板
强矿压显现
水力压裂
微震事件
卸压主控层
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Keywords
composite hard roof
strong mine pressure manifestation
hydraulic fracturing
microseismic events
main controlling layer for pressure relief
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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