近距離淺埋煤層下行開采綜采面礦壓機(jī)理研究.pdf

1、近距離淺埋煤層群是陜北侏羅紀(jì)煤田煤層的普遍賦存特征。隨著陜北侏羅紀(jì)煤田的開采規(guī)模與強(qiáng)度的增加，淺埋深的煤炭資源已經(jīng)越來越少。近年來，煤礦開始逐步采用下行開采方式，轉(zhuǎn)向下部煤層的開采。由于近距離煤層層間間距較小，加之上部煤層開采后采空區(qū)煤柱的影響，導(dǎo)致下行開采工作面的頂板礦壓顯現(xiàn)劇烈，頂板事故時(shí)有發(fā)生。淺埋煤層采空區(qū)煤柱下方的煤層開采強(qiáng)礦壓的顯現(xiàn)，已經(jīng)成為近距離淺埋煤層下行開采礦井亟待解決的重大安全隱患。
　　本文依托韓家灣煤礦近距

2、離淺埋煤層下行開采的工程條件，綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬計(jì)算等方法，系統(tǒng)研究了陜北侏羅紀(jì)2-2煤層典型房柱式采空區(qū)下方近距離下行開采3-1煤層過程中，下行開采綜采工作面的上覆巖層運(yùn)動規(guī)律及其礦山壓力的顯現(xiàn)特征。揭示了近距離淺埋煤層房柱式采空區(qū)殘留煤柱的穩(wěn)定性及煤柱的集中應(yīng)力在底板巖層中的傳遞規(guī)律；分析研究了3-1煤層綜采面上覆巖層運(yùn)動的結(jié)構(gòu)特征及2-2煤層典型房柱式采空區(qū)煤柱與上覆關(guān)鍵層巖塊的二次破斷運(yùn)動的力學(xué)機(jī)制。

3、　　從頂板應(yīng)力場能量釋放和關(guān)鍵層失穩(wěn)的耦合作用，研究了下行開采綜采工作面開采過程，2-2煤層的上覆關(guān)鍵層巖塊的二次采動誘發(fā)回轉(zhuǎn)失穩(wěn)，致使煤柱頂?shù)装鍘r層彈性能釋放的規(guī)律；進(jìn)一步研究了下行開采工作面通過采空區(qū)煤柱位置后，煤柱集中應(yīng)力的突然釋放，導(dǎo)致近距離煤層頂板切落失穩(wěn)的規(guī)律。揭示了近距離煤層頂板采空區(qū)煤柱失穩(wěn)誘發(fā)下行工作面強(qiáng)礦壓的致災(zāi)機(jī)理。通過數(shù)值模擬手段，研究了近距離淺埋煤層下行開采工作面通過不同寬度煤柱和不同高度煤柱過程的礦壓現(xiàn)象，得