大倾角煤层坚硬顶板预裂破顶技术的安全研究与应用

"大倾角煤层坚硬顶板综采面预裂破顶技术研究" 这篇研究主要探讨了大倾角煤层在坚硬顶板条件下的综采工作面所面临的问题以及解决策略。研究团队通过数值模拟理论分析与现场试验，针对中厚坚硬顶板在大倾角煤层开采中可能出现的挑战进行了深入研究，如顶板悬露距离长、突然断裂垮落引发的冲击气流、推垮型事故、支架工作阻力增加、支柱受损、瓦斯涌出和超限等问题。 大倾角煤层开采中的关键问题在于坚硬顶板的控制。坚硬顶板在回采后形成的长时间悬露可能导致大面积垮落，对工作面的安全构成严重威胁。传统的顶板爆破强制放顶方法虽能减少悬露面积，但可能无法有效缓解顶板来压强度。 研究中提出了预裂破顶技术，旨在破坏顶板的完整性，以控制大倾角坚硬顶板。这一技术依据直接顶和老顶的厚度及岩性特点来设计放顶方案，旨在更科学地引导顶板垮落，降低矿山压力对工作面的影响，防止矿震等严重事故的发生。 具体到试验案例，研究在川煤集团广旺公司代池坝煤矿3(13)43工作面进行。该工作面具有42-50°的大倾角，煤层直接顶板为灰色层状细粒砂岩，底板为灰色砂岩。通过结合数值模拟和现场试验，研究团队对预裂破顶技术进行了验证，其成果对类似条件的矿井提供了重要的参考和指导。 这项研究的重要性在于，它不仅解决了大倾角坚硬顶板开采的技术难题，还为煤矿安全生产提供了新的解决方案，有助于提高煤矿开采效率和安全性，降低因顶板问题导致的事故风险。同时，这一技术的应用还有助于优化资源利用，减少环境影响，符合可持续发展的矿业实践。