極近距離煤層采空區(qū)下回采巷道穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國煤炭工業(yè)開采的強度逐漸增大，賦存條件比較好的煤層的儲量漸漸接近枯竭，然而煤炭資源作為支撐我國國民經(jīng)濟發(fā)展的主要能源，在未來相當(dāng)長時間內(nèi)仍然需要進行大幅的開采，促使賦存條件比較差的煤層，例如極近距離煤層逐漸進入人們的視野，并將或者已成為煤炭開采的主體。
　　因為成煤條件的不同，極近距離煤層的賦存情況也不同，主要體現(xiàn)在兩煤層層間距不同、煤質(zhì)不同、可采的厚度不同、頂?shù)装宓臈l件不同等。因為極近距離煤層相鄰的兩煤層的層間距很小，上部

2、煤層的回采工作必然會對下部煤層煤的煤體以及頂板造成破壞，影響其頂板的連續(xù)性和完整性，下部煤層的頂板上還覆蓋著上部煤層回采后垮落的矸石，并且上部煤層遺留的煤柱在底板巖層中產(chǎn)生集中應(yīng)力，導(dǎo)致下部煤層的頂板結(jié)構(gòu)及其所處應(yīng)力環(huán)境產(chǎn)生變化，因而極近距離煤層下部煤層和單一煤層的開采相比，出現(xiàn)了很多不同的礦壓現(xiàn)象。
　　為了保障煤炭企業(yè)安全高效的生產(chǎn)，提高煤炭資源的回采率，對于極近距離煤層下層煤回采巷道的穩(wěn)定性及控制技術(shù)的研究非常必要。

3、　　本文以山西華美奧能源集團有限公司興陶煤礦為背景，針對開采近距離煤層下部煤層時，即使回采巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)，巷道頂板仍然會出現(xiàn)頂板巖層松散破碎、完整性較差、支護困難的情況，通過理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對極近距離煤層采空區(qū)底板巖層的破壞特征、底板巖層中應(yīng)力的分布規(guī)律、下層煤回采巷道的布置方式、巷道支護方式和相關(guān)的參數(shù)進行了探索性的分析研究。
　　研究得出的主要結(jié)論有:通過理論分析計算確定了興陶煤礦4-1號煤層采空區(qū)底板的

4、破壞特征;通過對上部煤層遺留煤柱穩(wěn)定性的理論分析，得出了下部煤層回采巷道內(nèi)錯式、外錯式和重疊式三種布置方式的適用條件，推導(dǎo)出了理論內(nèi)、外錯距的計算公式，并結(jié)合興陶煤礦的實際地質(zhì)條件確定該礦4-2號煤層的回采巷道采用內(nèi)錯式布置;采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分析研究了興陶煤礦上部煤層遺留煤柱的應(yīng)力在底板巖層內(nèi)的傳遞規(guī)律和采空區(qū)高度對底板破壞特征的影響，確定了該礦內(nèi)錯距大于6m布置回采巷道是安全合理的，并研究了采空區(qū)高度和層間距對下部煤層回采