强冲击地压矿井煤层顶板覆岩结构研究——以孟村煤矿为例

矿井工作面上覆坚硬厚层顶板对冲击地压的产生具有重要影响，顶板坚硬厚层砂岩通常因沉积相的变化在横向和纵向上呈现出厚度、顶底板起伏和岩石力学性质等方面的变化。陕西彬长矿区孟村煤矿地质条件复杂，主采煤层顶板发育多层厚砂岩，矿井长期受冲击地压灾害威胁。为准确掌握工作面顶板坚硬厚层砂体层位及展布状态等信息，对其进行压裂弱化，保障矿井安全高效开采，基于孟村煤矿工程地质条件，通过井下工作面巷道顶板钻孔取心编录和钻孔电视测井方法，进行工作面顶板覆岩结构探查，对顶板主要砂体采样，进行岩石学、沉积相和岩石物理力学性质等特征分析，得到如下主要成果：(1)孟村煤矿401103工作面顶板100m内可对比划分出5层连续的砂体，工作面沉积微相变化导致各砂体厚度和顶底板标高不稳定；(2)401103工作面顶板延安组二段、直罗组、安定组底部均为河流相沉积，河流微相中的天然堤相细粒砂岩和粉砂岩的岩石力学强度相对最大，随着岩石粒径的逐渐增大，边滩相和河床滞留相中、粗粒砂岩的强度相对降低。不同沉积环境同一粒级砂岩的岩石力学强度因石英含量增高、硅质胶结物含量增高、颗粒支撑结构等因素而增大；(3)井田现今构造应力和顶板坚硬厚层砂...