極近距離煤層回采巷道布置方式及圍巖控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，煤炭企業(yè)的機械化程度日益提高，開采強度逐步增大，埋藏條件較好的煤層逐漸被開采枯竭，而煤炭作為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主要能源之一，在此后相當長的一段時間內(nèi)仍將大幅度地進行開采，此時，賦存條件較差的煤層，如極近距離煤層群的聯(lián)合開采逐步走入人們的視野，并將或已經(jīng)成為煤炭開采的下一個主體。
　　 由于成煤的條件不同，極近距離煤層群的賦存情況也不盡相同，主要表現(xiàn)在層間距的不同、各煤層煤質(zhì)的不同、煤層可采厚度的不同及

2、各煤層頂?shù)装鍘r性和厚度的不同等等。在極近距離煤層聯(lián)合開采時，由于煤層的相互距離較近，上層煤的開采必然會對其底板，也就是下煤層的頂板及煤體的連續(xù)性和完整性產(chǎn)生破壞，導致下部煤層無法正常開采，造成資源浪費。
　　 因此，為了既要保證煤炭企業(yè)的產(chǎn)量，又要使各煤層的回采工作安全可靠，同時還要盡量減少煤炭資源的損失率，極近距離煤層回采巷道的布置方式及其圍巖控制技術(shù)就成為影響煤炭企業(yè)安全高效開采煤炭資源的重要因素。
　　 本文以山西

3、煤炭運銷集團蘆子溝煤礦為研究背景，采取理論計算、數(shù)值模擬研究及力學模型建立相結(jié)合的方法，對層間距為3.1m的極近距離煤層上下煤層間回采巷道的布置方式及其圍巖控制技術(shù)進行分析研究。通過研究得出以下結(jié)論:
　　 (1)通過比值判別法及“三帶”判別法計算層間距為3.1m的極近距離煤層的圍巖破壞深度，最終確定該地質(zhì)條件下的煤層群應當采用下行式開采順序。
　　 (2)通過理論分析及力學模型的建立對極近距離煤層殘留煤柱的穩(wěn)定性進行研

4、究，分析得出當殘留煤柱的寬度大于2倍的極限平衡區(qū)的長度，即煤柱中央存在一定寬度的彈性核時，該殘留煤柱是穩(wěn)定煤柱。
　　 (3)通過理論計算對極近距離煤層開采時上層煤極限平衡區(qū)和彈性區(qū)的長度范圍進行分析，得出外錯式巷道布置方式的理論外錯距計算公式，以及通過對其底板破壞范圍的分析計算得出內(nèi)錯式巷道布置方式的理論內(nèi)錯距計算公式，并結(jié)合蘆子溝煤礦的具體地質(zhì)條件最終確定該煤礦采用外錯式巷道布置方式。
　　 (4)通過采用FLAC3