煤層上方近距離油頁巖上行開采研究與工程應(yīng)用.pdf

1、本課題以褐煤與油頁巖共生的北皂礦為研究背景，該礦井上部煤1與油頁巖（油2）伴生，定為合采，其下方21m的煤2層開采已接近尾聲，需對煤1油2進(jìn)行上行開采。近距離上行開采的可行性及合理的開采設(shè)計(jì)是近距離油頁巖上行開采的重要問題，在開采設(shè)計(jì)方面，合理巷道位置的選擇是關(guān)鍵。本文通過現(xiàn)場實(shí)測、理論分析、數(shù)值模擬三者相結(jié)合的方法，綜合考慮礦井實(shí)際生產(chǎn)要求，分析了近距離油頁巖上行開采的可行性，確定了回采巷道的合理位置。
　　通過實(shí)測得出了煤2斷

2、裂帶高度為27m，分析出煤2層開采邊界巖層移動(dòng)影響范圍為15m，采動(dòng)影響邊界角為56°，煤1油2處于煤2層開采的垮落帶以外斷裂帶內(nèi)。煤1油2在煤2開采邊界外側(cè)即煤柱上方向外15m的范圍內(nèi)，受采動(dòng)影響明顯，裂隙較發(fā)育，故初步設(shè)定回采巷道應(yīng)布置在此范圍之外。
　　通過理論分析，研究了下部煤2層開采后上部煤巖層下沉破壞情況:煤1油2在煤2開采的垮落帶以外，斷裂帶頂界，靠近彎曲下沉帶，呈整體連續(xù)彎曲下沉，未出現(xiàn)臺階下沉現(xiàn)象，上行開采可行;

3、同時(shí)，下部煤層開采導(dǎo)致煤1油2裂隙發(fā)育，堅(jiān)硬的油頁巖裂隙張開，整體性和強(qiáng)度得到一定程度的降低，有利于采煤機(jī)切割。
　　運(yùn)用FLAC3D模擬軟件，模擬了煤2層開挖后煤1油2及其頂?shù)装宓钠茐那闆r以及不同掘進(jìn)位置巷道的變形破壞情況，模擬結(jié)果表明，距離煤2開采邊界影響范圍越遠(yuǎn)，巷道穩(wěn)定性越好，但巷道距工作面過遠(yuǎn)對生產(chǎn)不利，綜合考慮后將回采巷道布置在距離煤2開采邊界水平距離16m處。
　　工程實(shí)踐表明，在掘進(jìn)和回采期間巷道的圍巖變形在