極近距離煤層群采區(qū)巷道布置優(yōu)化及開采順序研究.pdf

1、極近距離薄煤層群開采過程中，采區(qū)巷道布置、支護(hù)及區(qū)段間開采順序的選擇嚴(yán)重影響著礦山壓力的顯現(xiàn)規(guī)律，因此，巷道位置、支護(hù)方式以及區(qū)段間開采順序的合理選擇對指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)具有重要意義。本文以敘永煤礦礦區(qū)地層、地質(zhì)構(gòu)造、煤層及煤層頂?shù)装逍再|(zhì)等地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，綜合考慮巷道礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律、采煤方法、回采工藝、現(xiàn)場生產(chǎn)的需要、生產(chǎn)系統(tǒng)的方便可靠和施工因素等內(nèi)容，通過現(xiàn)場研究、理論研究、對比分析和數(shù)值模擬等多種手段，取得如下一些成果：
　

2、　1)利用MTS815巖石力學(xué)試驗系統(tǒng)對礦區(qū)相關(guān)地層煤巖進(jìn)行物理力學(xué)參數(shù)測試試驗。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查分析，得出C19煤層部分老頂巖體較完整，屬中等冒落頂板，底板巖體較完整，底臌現(xiàn)象一般較輕，局部較強(qiáng)；C20煤層頂板巖體較完整，屬中等冒落頂板，底板中穩(wěn)定性較差，易軟化，有輕度底臌；C24煤層頂板巖體中等完整，質(zhì)量較好，底板巖體較完整，一般不底臌或有輕度底臌現(xiàn)象。
　　2)通過現(xiàn)場S11246區(qū)段平巷礦壓觀測，3個測站矮幫平均下沉量為7.7

3、0mm，高幫平均下沉量為11.58mm，因此，選用的錨網(wǎng)索支護(hù)方案能夠滿足巷道支護(hù)要求。
　　3)提出了兩種采區(qū)巷道布置方案：方案Ⅰ：多煤層采區(qū)巷道聯(lián)合布置，三條巖石上山，區(qū)段平巷布置采用水平式；方案Ⅱ：多煤層采區(qū)巷道聯(lián)合布置，一煤二巖上山，區(qū)段平巷布置采用內(nèi)錯式。采區(qū)巷道布置方案的比選采用定性分析和系統(tǒng)工程中多目標(biāo)決策分析等兩種方法進(jìn)行研究，均得出采用方案Ⅰ優(yōu)于方案Ⅱ。
　　4)利用FLAC數(shù)值模擬軟件進(jìn)行了極近距離巷道支

4、護(hù)的數(shù)值模擬。研究了5m、10m、15m護(hù)巷煤柱和5m矸石帶充填沿空留巷等方案的應(yīng)力分布與圍巖變形破壞規(guī)律。研究表明，10m、15m煤柱對此類巷道影響變化不大；在錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)前提下，5m矸石帶作為巷旁充填符合工程要求，并對錨桿支護(hù)巷旁充填進(jìn)行數(shù)值分析研究，從理論上驗證了支護(hù)方案是合理的。
　　5)通過比值判定法確定煤層群之間開采順序選用下行式開采，在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)值模擬分析S12采區(qū)區(qū)段間的開采順序，得出采區(qū)區(qū)段間的開采順序選