复杂地质条件下软煤层大采高围岩控制技术研究

厚煤层储量占我国现有煤炭总储量的45%以上。与综放相比,大采高综采具有资源回收率高、工艺简单、通风断面大、工作面生产时煤尘较少、瓦斯涌出量较均衡等方面的优点,使其迅速发展为厚煤层开采的方法之一。然而,大采高综采大多应用在煤层硬和顶板好的条件,在地质条件复杂的矿区应用较少。晋煤集团赵庄煤矿3号煤层煤质松软、节理裂隙发育、地质构造多,在使用大采高综采开采时,煤壁片帮严重(实测煤壁片帮最大深度达1880mm,垂直高度最大达2900mm),严重影响工作面的安全回采。目前,大采高的理论和技术不能有效指导类似于赵庄煤矿复杂地质条件下松软厚煤层的安全高效开采。论文以赵庄煤矿1306工作面为研究对象,运用理论分析、数值模拟和井下实测相结合的方法,系统研究了软煤层大采高矿压显现规律、工作面覆岩结构及运动规律、工作面煤壁片帮影响因素分析、工作面过构造期间煤壁片帮的防治技术,并取得了以下研究成果：(1)通过理论分析,系统地研究了复杂地质条件下软煤层大采高工作面采场上覆岩层的结构形态、运动破坏规律。(2)通过现场实测和分析,揭示了复杂地质条件下软煤层大采高综采工作面矿山压力显现的基本特征和规律。(3)明确了复杂地质条件下软煤层大采高工作面煤壁片帮主要影响因素,运用事故树分析法对大采高工作面煤壁片帮的危险性进行了分析,提出工作面片帮有效的防治措施。(4)软煤层大采高工作面过构造期间,用马丽散和超细水泥基注浆材料防治煤壁片帮技术研究。论文研究成果不仅指导了赵庄矿1306工作面的安全生产,也为拓展大采高的应用范围提供了有益的工程实践示范,具有重要的实际意义。