煤炭工程

作者：王志强,李廷照,林陆,等

单位：1. 中国矿业大学（北京）；2. 莫斯科国立研究技术大学(MISiS)；

关键词：错层位开采,基础原理,瓦斯治理,冲击地压防治,工程应用,

为改善综放开采中存在的煤炭采出率低、围岩支护困难、瓦斯排放高和冲击地压频繁等问题，从错层位开采的基础原理、错层位开采灾害防治模型和工程应用等3个方面综述了错层位开采研究进展。总结了综放开采引发矿井灾害的原因为顶煤大范围、高强度垮落使得煤层和顶板中积聚的能量快速释放，连锁引发一系列围岩大变形、瓦斯超限和冲击地压等矿井灾害。阐述了3种基于错层位开采的矿井灾害防治模型，分别从围岩环境与塑性发育的角度阐述了错层位双巷联合支护机制|从孔隙率与流场浓度的角度阐述了错层位开采与综放开采的瓦斯浓度分布特性|从弹性应变能与耗散能的角度阐述了错层位开采与综放开采的能量分布特性。阐述了错层位开采技术实际工程应用，分别以华丰煤矿1411工作面、镇城底煤矿18111工作面和老公营子煤矿5(9)工作面为工程案例进行了分析，现场实测数据表明错层位开采技术能够明显降低工作面开采过程中的超前支承压力和上隅角瓦斯浓度，能够有效防止矿井灾害的发生。未来，基于错层位开采的矿井灾害防治还需要在基础理论方面进行深入研究，研究错层位采空区充填条件下岩层移动和能量演化规律，实现对地表沉陷灾害的治理，研发错层位工作面的全面智能化开采技术，达到安全开采、绿色开采和智能开采的目标。

来源：2024年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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