特厚煤层综放开采大空间采场覆岩结构及作用机制

发布时间：2017-10-07 21:18

  本文关键词：特厚煤层综放开采大空间采场覆岩结构及作用机制

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【摘要】：针对大同矿区石炭系3-5号特厚煤层坚硬顶板综放开采时工作面易出现压架、临空巷道超前区域变形、破坏严重等强矿压显现问题,采用理论分析、物理模拟及现场实测等方法,建立了特厚煤层开采大空间采场岩层结构演化模型。结果表明:特厚煤层综放开采覆岩远、近场关键层运动都可能会对采场矿压产生影响,近场关键层为"竖O-X"破断的"悬臂梁+砌体梁"结构,远场关键层为"横O-X"破断的"砌体梁"结构模型。近场关键层结构主要影响工作面支架压力及其稳定性,近场关键层结构中,以"悬臂梁"结构破断运动的关键层层数越多,对支架安全越不利;远场关键层结构则主要对工作面临空侧巷道变形产生影响,其破断块体的回转运动对临空侧巷道围岩产生径向挤压作用,是造成巷道超前底臌的主要原因。据此开发了基于地面钻孔压裂与井下顶板预裂相结合的远、近场协同弱化的坚硬顶板预控技术,将有效降低岩层破断的能量释放和关键层结构失稳的压力传递,减轻特厚煤层综放开采采场矿压的显现强度。
【作者单位】： 大同煤矿集团有限责任公司;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室;中国矿业大学矿业工程学院;
【关键词】： 坚硬顶板 特厚煤层 大空间结构 远、近场 矿压显现
【基金】：三晋学者支持计划专项经费资助项目(2050205) 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2013CB227900)
【分类号】：TD325
【正文快照】： 大同矿区是我国最大的煤炭生产基地之一,也是国内外典型的厚层坚硬难冒顶板赋存矿区。长期以来,同煤集团在坚硬顶板控制方面开展了深入的研究[1],也取得了显著的技术经济效益。但是随着进入下部石炭系3-5号特厚煤层(厚14~20 m)开采以来,特厚煤层综放开采出现了新的矿压问题,如

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