特厚煤层综放工作面底鼓机制及控制技术

来源：中国安全科学学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：朱志洁, 王鹏, 李瑞琪, 秦洪岩, 史庆稳, 陈昆

单位：1 辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000；2 华北科技学院 安全工程学院,河北 廊坊 065201；3 陕西华彬雅店煤业有限公司 雅店煤矿,陕西 咸阳 712000

摘要：为解决特厚煤层综放工作面回采期间工作面底鼓问题,以陕西某矿ZF1409工作面为工程背景,采用现场调研、理论分析与数值模拟等方法,探究特厚煤层综放工作面底鼓机制,并以此提出底鼓控制技术。结果表明:工作面严重底鼓区域主要集中在工作面来压期间,支架工作阻力较大,且底板大多为泥岩或底煤较薄的区域;底板滑动面范围内以软弱泥岩为主,底板极限承载力较低,当底板载荷大于底板极限承载力时,底板载荷克服底板滑动面范围内岩层自重所产生的摩阻力及黏聚力,使岩体沿着底板滑动面滑移,造成工作面底鼓;通过分析ZF1409工作面底鼓模型可知:支架载荷在该工作面底鼓发生过程中起到了重要作用;特厚煤层综放开采条件下,近场关键层破断形成的“悬臂梁”结构造成支架工作阻力在短时间内急剧升高,导致工作面发生底鼓。基于此,采用井下区域水力压裂技术处理近场关键层,有助于控制工作面的底鼓。

关键词：特厚煤层,综放工作面,底鼓机制,控制技术,近场关键层,水力压裂

基金资助：深地国家科技重大专项(2024ZD1000705); 辽宁省教育厅基本科研项目(自主选题重点项目)(LJ212410147007); 辽宁省自然科学基金计划(面上项目)资助(2023-MS-318)