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极近距离煤层下分层开采矿压显现规律分析

极近距离煤层下分层开采矿压显现规律分析

【摘 要】煤炭为国民经济发展提供了充足发展能源,煤炭占据国内一次性 能源结构的 67%以上, 且长时期占据主导。 因成煤条件的不同, 造成赋存条件也 各不相同, 煤层厚度的层间距离也千变万化。 赋存条件多样与复杂性, 对企业经 济效益有直接影响。 在我国煤炭开采中, 开采的多是近距离煤层。 分层开采近距 离煤层时, 将会有新的岩层应力分布于回采空间, 出现应力集中于煤柱之上, 且 分层开采造成了不规律与不明显的煤层顶板来压, 对布置与维护回采巷道造成影 响。

【关键词】极近距离煤层;分层开采;矿压显现规律

在煤炭开采研究中, 对单一煤层开采的研究比较丰富, 但缺乏对近距离煤层 开采的探讨, 对于极近距离煤层开采技术做系统分析也是少见。 国内在研究极近 距离煤层开采中, 重点在于经验性、 实践性的归纳总结, 有必要做理论上的研究。

1 极近距离煤层开采中的不足

因存在煤层层间间距差异, 影响开采程度的不同, 如果煤层间存在较大距离, 下部煤层开采会受到上部煤层开采较小程度作用。 这样, 开采方法、 矿压显现规 律是不受到任何制约的, 开采方法同于单一煤层。 若煤层间存在较小距离, 那么 煤层上下间则存在较大的作用力。 若煤层间距非常小, 开采上部煤层造成了顶板 完整性受损, 开采下部煤层就面临新的力学环境。 若顶板管理以长壁垮落阀实施, 散体边界条件为开采下部煤层时的边界条件。如果以刀柱采煤法开采上部煤层, 集中压力将形成于开采完成上部煤层得到的煤柱, 集中荷载边界条件为开采下部 煤层时的边界条件。 根据边界条件的差异, 矿压现象必然出现在开采下部煤层之 时,如压力传递规律、支架承载特征、顶板活动规律、矿压现象程度等。但是, 矿压机理与现象并不能又现有的近距离煤层开采与单一煤层开采时采用的控制 顶板岩层理论与经验得以解决, 在开采极近距离煤层时, 必然出现技术难点。 长 时间的生产经验表明,在开采完成上部煤层后,再开采下部煤层,顶板漏、冒事 故经常发生, 出现工作面漏风, 采空区沟通, 对生产能力与安全构成了不小威胁。

对于极近距离煤层,巷道支护与布置时,没有太多的硬性指标,如,系统认 知支护对策、 支护原则与原理, 这也是初步认知怎样确定极近距离下部煤层开采 巷道的位置。 在完成开采上部煤层后, 开采下部煤层时的围岩因上部集中压力而 出现位移场与应力场,难以维护巷道。通常说来,开采下部煤层时,可将回采巷 道布置在应力降低区内,维护轻松。但在实践中,即使如此,也存在明显的巷道 压力,严重的破坏与变形,难以维护。支护巷道的办法有可缩性 U 型支架、金 属网、锚索、锚杆等,但支出大,没有多大效率。

在以上分析中, 我们可以归纳出极近距离煤层开采时, 存在有哪些不足。 首 先,支架 —— 围岩关系与矿压显现规律的模糊,没有科学的设计支护选型办法。 上层采动易影响下部煤层, 冒顶、 漏顶以及支架压埋常常出现, 极易造成火灾出

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