随着煤炭的持续开采,我国多个矿区(如神东)大量井田逐年进入下组煤开采,高强度综采常常引发上覆采空区顶板及残留煤柱的突然失稳,引起顶板动压灾害。针对这种情况,需要提出相应的顶板灾害预测方法与控制技术来解决这类矿压灾害。论文以陕西省工业攻关项目《浅埋小窑采空区下综采煤层顶板灾害风险评价与预控技术研究》(2016GY-161)为依托,以神东矿区韩家湾煤矿3-1煤开采为例,针对其上覆2-2煤房柱式开采残留的Wongawilli条带煤柱对现有工作面的影响,综合运用理论计算、现场矿压观测、对比分析、微震监测、数值模拟等手段进行研究,取得如下成果:(1)通过研究浅埋近距离煤层下行开采的覆岩结构模型及其失稳特征,分析了顶板动压灾害形成条件,探讨其发生机理,认为顶板动压灾害由煤柱上方关键层的破断回转造成。结合关键层理论,针对两煤层间不同赋存数量的关键层,分别计算浅埋近距离煤层下行安全开采的煤层间距临界值,可以有效判别是否发生顶板动压灾害。(2)通过理论计算和矿压观测手段,分析不同覆岩结构条件下综采工作面的矿压显现规律,得到其矿压显现差异。研究发现:浅埋近距离煤层下行开采时来压明显,周期来压期间来压达到额定工作阻力80%左右,支架阻力剩余量小。工作面整体来压步距不均匀,大小差异很大,这与上覆岩层基本顶周期性断裂有关。工作面的整体周期来压步距不大,开采期间来压整体强度较高,来压活动频繁,基本持续整个开采过程,很容易发生顶板动压灾害。(3)简要介绍了目前国内浅埋近距离煤层下行开采顶板动压灾害防治措施,分析存在的不足,提出预先松动爆破煤柱技术防治顶板动压灾害技术,为该类灾害的防治提供了新的技术思路。(4)通过微震监测和矿压监测等手段对预先松动爆破煤柱防治顶板动压灾害技术的效果进行分析,结果表明爆破煤柱可以大大降低煤柱区域的应力集中。煤柱被爆破后,上覆岩层在荷载作用下由简单的屈服变形变成完全垮落,上覆岩层发生下沉,应力集中区域向煤柱下方深部岩体转移。该研究不仅可以解决陕北矿业公司韩家湾煤矿当前综采工作面的矿压问题,对于类似地质条件矿井防治顶板动压灾害也具有指导意义。