厚煤層上分層巷柱開采區(qū)殘煤復采工作面礦壓特征的研究.pdf

1、厚煤層上分層巷柱開采區(qū)殘煤復采工作面由于特殊的圍巖條件其礦壓顯現(xiàn)特征也必然會存在特殊性。本文通過對上分層巷柱開采區(qū)殘留“空區(qū)-煤柱”穩(wěn)定性的力學分析，利用數(shù)值模擬分析手段，結合現(xiàn)場礦壓實測的方法，研究了厚煤層上分層巷柱開采區(qū)殘留“空區(qū)-煤柱”的穩(wěn)定性對復采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的影響，得出以下結論：
　　 ⑴殘煤復采可歸納為三種基本類型：①完全采空區(qū)型復采；②縱跨煤柱型復采；③橫跨煤柱型復采?，F(xiàn)階段復采工作面多是以上三種類型中兩種或

2、三種的綜合，本文研究的重點是厚煤層上分層巷柱開采區(qū)的殘煤復采工作面即跨煤柱復采工作面的類型。
　　 ⑵通過對殘留“空區(qū)-煤柱”穩(wěn)定性的力學分析可知，厚煤層上分層巷柱開采區(qū)殘留煤柱頂板應力的分布規(guī)律發(fā)生變化。殘煤復采工作面均處在上方殘留煤柱集中應力向底板傳遞的高應力區(qū)內;厚煤層上分層巷柱開采區(qū)殘煤復采工作面頂板可建立四種力學模型：①實體煤柱力學模型；②完全空區(qū)力學模型；③頂板垮落未充滿空區(qū)力學模型；④頂板垮落充滿空區(qū)力學模型。

3、r>　　 ⑶結合數(shù)值模擬分析可知：①工作面通過寬度較大殘留采空區(qū)時，其頂板垂直應力表現(xiàn)出“弱-強-弱-強-弱”的規(guī)律，且在出采空區(qū)前應力峰值較進采空區(qū)后的峰值大;殘留采空區(qū)底板巖性不同對下方復采工作面頂板壓力分布規(guī)律影響不大，只是殘留采空區(qū)底板為強度較大的巖石時，下方復采工作面頂板顯現(xiàn)垂直應力較小。②殘留煤柱對復采工作面壓力顯現(xiàn)的影響:窄煤柱下復采工作面礦壓較小且無規(guī)律;較寬煤柱下工作面壓力表現(xiàn)為中間大兩端小的規(guī)律，峰值出現(xiàn)在偏出煤柱

4、的位置;大寬度煤柱下工作面壓力表現(xiàn)出“弱-強-弱-強-弱”的規(guī)律，工作面進入煤柱約2m位置頂板壓力減小，進入煤柱6～7m位置頂板壓力達到峰值，出煤柱前4m左右壓力再一次達到峰值且大于進煤柱時的峰值。
　　 ⑷2107復采工作面的礦壓實測分析可知:工作面一側或兩側同時進入煤柱5～10m范圍時，測點支架工作阻力實測數(shù)據(jù)增大。工作面一側或兩側同時出煤柱4～6m范圍時，工作面壓力再一次增大，但比起進入煤柱5～10m時的工作阻力要大。以3

5、2#支架為例，出煤柱時壓力峰值是進煤柱的1.2倍。
　　 ⑸殘留“空區(qū)-煤柱”對復采工作面礦壓規(guī)律的影響主要表現(xiàn)為：①設殘留煤柱寬度為L，當L＜8m時，其下方復采工作面壓力無明顯規(guī)律;當8m＜L＜15m時，其下方復采工作面壓力顯現(xiàn)為“弱-強-弱”的規(guī)律;當15m＜L＜25m時，其下方復采工作面顯現(xiàn)為“弱-強-強-弱”的規(guī)律;當L＞25m時，其下方復采工作面顯現(xiàn)為“弱-強-弱-強-弱”的規(guī)律；②殘留采空區(qū)下復采工作面多會顯現(xiàn)出“強