煤田地质与勘探

作者：张寅, 李家俊, 赵乾, 杨晨晨, 刘家麒, 周雨,

关键词：微震监测, 复合坚硬砂岩体, 破断规律, 采动应力, 运动来压,

目的随着我国煤炭开采深度不断增加，上覆厚层坚硬岩层运动对矿压的影响愈加复杂，而鄂尔多斯矿井多数工作面上覆岩层赋存复合坚硬砂岩体，该类型关键层特点是厚、硬、近，这导致工作面矿震与动力显现风险并存。方法以鄂尔多斯地区某矿11-3106工作面为工程背景，基于微震聚集演化特征，采用理论分析和数值模拟的方法，对复合坚硬砂岩体顶板破断裂隙发育进行了研究，探讨了复合坚硬砂岩体顶板控制措施。结果和结论研究结果表明：(1)随着工作面的推采，上覆复合坚硬砂岩体在微震显著聚集区域发生破断，并可基于微震聚集特征演化规律来判识复合坚硬砂岩体的断裂位置，该工作面微震聚集高密度区呈现“高频率−高能量”的特征，并出现区域峰值大能量事件；(2) 11-3106工作面在推采至一次见方和二次见方附近，复合坚硬砂岩体呈现2~3个小周期和1个大周期的破断特征，微震聚集在工作面走向方向动态变化；(3)基于微震聚集演化特征，优化了深孔预裂爆破的破断步距，回风巷微震聚集程度显著减少，采动影响范围缩小，效果显著。根据工作面微震聚集特征演化的复合坚硬砂岩体动态迁移现象，对复合坚硬砂岩体顶板控制措施进行优化，对鄂尔多斯矿区相似覆岩结构的工作面的顶板防治具有参考意义。

来源：2024年第12期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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