浅埋煤层顶板控制：凉水井煤矿42112工作面初采初放技术

"凉水井煤矿42112综采工作面在初采期间遇到了坚硬顶板不易垮落的问题，研究者通过数值模拟和现场观测等方法，深入探究了工作面采空区顶板的应力分布和塑性区的变化特征，确定了基本顶初次来压的步距。为应对初次来压可能引发的冲击危害，采取了深孔爆破的强制放顶措施，实际应用中表现出良好的放顶效果，确保了初采期间的安全回采和生产连续性。" 这篇资源详细介绍了凉水井煤矿在面对浅埋煤层开采中的一个关键问题——顶板控制技术。42112工作面的特殊地质条件，包括煤层稳定、煤质优良、地质构造简单但埋深较浅，导致了坚硬顶板在初采阶段不易垮落，这对工作面的安全构成威胁。顶板的不及时垮落可能会随着工作面推进而形成大面积垮落，进而产生冲击波，对人员和设备安全构成严重风险。 为解决这一问题，研究者采用了多种科学手段。首先，他们通过数值模拟，研究了工作面在初采期间顶板内部的应力分布规律，这有助于理解顶板在开采过程中承受的压力变化情况。同时，结合现场观测，他们分析了塑性破坏区的分布特点，这些塑性区是顶板变形和断裂的关键区域。通过这些数据，他们能准确预测基本顶断裂时的初次来压步距，这是决定何时采取强制放顶措施的重要依据。 在掌握了这些信息后，研究团队采取了深孔爆破的强制放顶方法。这种技术是通过在顶板特定位置预设深孔并进行爆破，诱导顶板有序垮落，从而避免大面积垮落带来的冲击危害。实践证明，这种控制技术与现场实际情况高度吻合，放顶效果显著，保障了综采工作面在初采期间的安全和生产效率。 这篇研究体现了在煤炭开采领域，尤其是浅埋煤层条件下，科学的顶板控制技术对于矿井安全生产的重要性。通过数值模拟和现场观测的结合，以及有针对性的强制放顶措施，可以有效解决坚硬顶板带来的挑战，确保煤矿作业的稳定性和安全性。