煤炭工程

作者：杨喜君,曾繁炜,宫志强

单位：1. 国能亿利能源有限责任公司 黄玉川煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 0170002. 中国矿业大学（北京）能源与矿业学院，北京 100083

关键词：厚基岩 , 端头弧形三角区 , 水力压裂 , 悬顶治理 , 顶板破断,

厚基岩工作面回采期间易出现端头弧形三角区大面积悬顶现象，对煤矿安全生产构成威胁。为揭示该弧形三角区的形成机理及演化规律，以黄玉川煤矿12407工作面为研究对象，采用理论分析、实验室试验以及数值模拟相结合的方法开展研究。结果表明：受顶板岩石高强度特性影响，顶板发生“O—X”型破断后，工作面两端头坚硬顶板难以垮落，进而形成大面积端头悬顶并构成弧形三角区；理论计算得出该工作面端头弧形三角区的悬顶距离为20.1 m，与现场观测结果高度吻合。随着工作面推进，端头弧形三角区的几何形态仅发生微小变化。基于此，提出现场水力压裂治理方案：在巷道正帮肩角布置仰角 40°、倾角45°、深度30m、间距20m的钻孔，同时联合在巷道负帮布置仰角40°、倾角0°、深度30 m、间距20m 的钻孔。现场应用结果显示，治理后悬顶几何结构沿工作面推进平行方向尺寸减小60%，沿垂直方向尺寸减小73.5%。

来源：2025年第7期

《煤炭工程》期刊编辑部

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