舊采殘煤長壁綜采圍巖控制及安全保障技術(shù)研究.pdf

1、煤炭是我國中長期發(fā)展的重要能源依托，在我國一次能源消耗中占有70％～75％的比重，我國在未來幾十年內(nèi)以煤為主的能源生產(chǎn)和消費格局不會改變。隨著多年來煤炭資源的不斷開采，我國優(yōu)質(zhì)煤炭資源越來越少，但已采的礦井遺留有大量煤炭資源，特別是長期以來由于歷史原因小煤礦破壞嚴重，大部分礦井資源回收率不足30％。經(jīng)測算，僅山西舊采殘煤的資源量就達263億噸。為此，解決煤礦井下殘留煤問題，提高采出率，是當前煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。
　　

2、本文以晉中市瑞龍煤礦6號煤層的殘煤區(qū)為背景，采用理論分析、現(xiàn)場觀測及數(shù)值模擬等方法，研究舊采殘煤采用長壁綜采的采場支承壓力分布及圍巖控制技術(shù)，論文主要工作如下：
　　 1、研究分析了煤礦殘留煤炭資源的6種成因，并結(jié)合殘留煤炭資源的開采技術(shù)條件對其進行了分類。參照煤炭資源可采性評價的計算公式，給出了殘留煤炭資源評價的計算方法。對瑞龍礦6號煤殘留資源經(jīng)濟可采性給予評價。
　　 2、以瑞龍礦為例，對其舊采殘煤區(qū)特征進行研究，提

3、出了舊式房柱式開采遺留的支承煤柱出現(xiàn)的四種問題。對單一煤柱支承頂板受力通過理論分析，認為煤柱中部應力集中，受力最大；對煤柱群支承項板受力通過理論分析，認為空區(qū)處頂板壓力最大。對于煤柱寬度的確定，經(jīng)過研究計算認為該礦最小留設的9m煤柱能夠穩(wěn)定的支承上覆巖層。
　　 3、采用RFPA軟件對實體煤、規(guī)則和不規(guī)則煤柱情況下殘煤開采進行了數(shù)值模擬實驗，并對工作面前方煤柱(煤體)進行了受力分析及比較。研究表明：在殘煤開采中隨著煤柱寬度的逐漸

4、減小，工作面來壓步距相應減小，工作面前方支承壓力峰值、峰值位置距工作面距離、峰值范圍和工作面前方20m煤柱中應力都相應增大。
　　 4、通過對瑞龍礦工作面順槽的兩種布置情況進行研究分析，認為利用原有巷道可以節(jié)約開采成本、縮短投產(chǎn)時間。但巷道斷面大，受二次采動的影響巷道不易維護；重新掘進巷道相對容易支護，但要花費一定的時間和成本。
　　 5、通過理論分析確定了工作面的支架阻力和架型。
　　 6、對殘煤長壁綜采的項板