急傾斜薄煤層上行開(kāi)采研究.pdf

1、由于傾角的影響，急傾斜煤層開(kāi)采后，其上覆巖層彎曲、變形和破壞規(guī)律與開(kāi)采近水平或緩傾斜煤層不同。首先，煤層開(kāi)采后上覆巖層的垮落形態(tài)沿煤層傾向呈現(xiàn)不對(duì)稱分布，冒落帶最大高度不出現(xiàn)在采空區(qū)中部上方，而是出現(xiàn)在偏向采空區(qū)上部位置；其次，煤層開(kāi)挖后，沿煤層傾向，采空區(qū)上方頂板垮落巖石由于重力作用沿著煤層傾向向采空區(qū)下部移動(dòng)，造成采空區(qū)下部充填較為充分，位于采空區(qū)下部的頂板應(yīng)力釋放區(qū)較小，而位于采空區(qū)中上部頂板壓力釋放區(qū)較大，因此采空區(qū)上方頂板應(yīng)力

2、呈現(xiàn)不對(duì)稱分布；并且，由于傾角較大，上覆巖層重力沿層面的分量較大，使得上覆巖層主要受壓產(chǎn)生破壞；采空區(qū)上方頂板垮落形態(tài)呈“廠”字形。將近水平或緩傾斜煤層開(kāi)采后形成的“三帶”高度的判定公式運(yùn)用于急傾斜煤層，判斷其形成的“三帶”范圍，與真實(shí)情況差異較大，因?yàn)榧眱A斜煤層開(kāi)采后，采空區(qū)上部和下部頂板的垮落帶，裂隙帶和彎曲下沉帶的高度都存在較大不同。因此，急傾斜煤層開(kāi)采后，對(duì)其上覆巖層結(jié)構(gòu)特征，變形破壞規(guī)律，最大影響高度，影響程度等的研究是一大難

3、題。上行開(kāi)采是指地層中存在兩層或者多層相距一定距離的煤層時(shí)，首先開(kāi)采位于下方位置的煤層，再開(kāi)采位于上方層位的煤層的一種不同于正常開(kāi)采順序的一種采煤方法。由于其在一定條件下具有極大的安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，引起國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者的研究及運(yùn)用。但是目前國(guó)內(nèi)外采用上行開(kāi)采的多為傾角較小的煤層，而極少研究急傾斜煤層。煤層開(kāi)采后，急傾斜煤層采空區(qū)覆巖移動(dòng)方式和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與開(kāi)采水平或緩傾斜煤層有很大的差異，而上方煤層能否開(kāi)采受下方煤層開(kāi)采后

4、其上覆巖層的運(yùn)動(dòng)與破壞狀態(tài)影響和決定。因此，研究分析急傾斜煤層開(kāi)采后上覆巖層變化特征、規(guī)律，并對(duì)工作面及時(shí)采取有效保護(hù)措施，對(duì)確定上覆煤層巷道布置方式及回采工作順利進(jìn)行有著極其重要的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①急傾斜煤層直接頂上方老頂巖層的最大擾度及其位置；②考慮到上覆巖層彎曲變形隨著高度的增加逐漸減弱的特性，用楔形區(qū)移動(dòng)模型分析得到急傾斜煤層開(kāi)采后對(duì)上覆巖層的最大影響高度；③通過(guò)數(shù)值模擬驗(yàn)證了理論分析的正確性，得到了急傾斜