極近距離煤層回采巷道布置方式及圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，煤炭企業(yè)的機(jī)械化程度日益提高，開采強(qiáng)度逐步增大，埋藏條件較好的煤層逐漸被開采枯竭，而煤炭作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要能源之一，在此后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍將大幅度地進(jìn)行開采，此時(shí)，賦存條件較差的煤層，如極近距離煤層群的聯(lián)合開采逐步走入人們的視野，并將或已經(jīng)成為煤炭開采的下一個(gè)主體。
　　 由于成煤的條件不同，極近距離煤層群的賦存情況也不盡相同，主要表現(xiàn)在層間距的不同、各煤層煤質(zhì)的不同、煤層可采厚度的不同及

2、各煤層頂?shù)装鍘r性和厚度的不同等等。在極近距離煤層聯(lián)合開采時(shí)，由于煤層的相互距離較近，上層煤的開采必然會(huì)對(duì)其底板，也就是下煤層的頂板及煤體的連續(xù)性和完整性產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致下部煤層無(wú)法正常開采，造成資源浪費(fèi)。
　　 因此，為了既要保證煤炭企業(yè)的產(chǎn)量，又要使各煤層的回采工作安全可靠，同時(shí)還要盡量減少煤炭資源的損失率，極近距離煤層回采巷道的布置方式及其圍巖控制技術(shù)就成為影響煤炭企業(yè)安全高效開采煤炭資源的重要因素。
　　 本文以山西

3、煤炭運(yùn)銷集團(tuán)蘆子溝煤礦為研究背景，采取理論計(jì)算、數(shù)值模擬研究及力學(xué)模型建立相結(jié)合的方法，對(duì)層間距為3.1m的極近距離煤層上下煤層間回采巷道的布置方式及其圍巖控制技術(shù)進(jìn)行分析研究。通過(guò)研究得出以下結(jié)論:
　　 (1)通過(guò)比值判別法及“三帶”判別法計(jì)算層間距為3.1m的極近距離煤層的圍巖破壞深度，最終確定該地質(zhì)條件下的煤層群應(yīng)當(dāng)采用下行式開采順序。
　　 (2)通過(guò)理論分析及力學(xué)模型的建立對(duì)極近距離煤層殘留煤柱的穩(wěn)定性進(jìn)行研

4、究，分析得出當(dāng)殘留煤柱的寬度大于2倍的極限平衡區(qū)的長(zhǎng)度，即煤柱中央存在一定寬度的彈性核時(shí)，該殘留煤柱是穩(wěn)定煤柱。
　　 (3)通過(guò)理論計(jì)算對(duì)極近距離煤層開采時(shí)上層煤極限平衡區(qū)和彈性區(qū)的長(zhǎng)度范圍進(jìn)行分析，得出外錯(cuò)式巷道布置方式的理論外錯(cuò)距計(jì)算公式，以及通過(guò)對(duì)其底板破壞范圍的分析計(jì)算得出內(nèi)錯(cuò)式巷道布置方式的理論內(nèi)錯(cuò)距計(jì)算公式，并結(jié)合蘆子溝煤礦的具體地質(zhì)條件最終確定該煤礦采用外錯(cuò)式巷道布置方式。
　　 (4)通過(guò)采用FLAC3