近距離煤層煤柱采空區(qū)下長壁普采礦山壓力及控制研究.pdf

1、近距離煤層煤柱采空區(qū)下長壁普采是指兩煤層相距較近并采取下行式的開采順序，在開采上煤層時采用煤柱支撐法管理頂板，而對于下煤層則采用普通機械化的采煤工藝方式進行開采。在這種情況下，下部煤層回采工作面的礦山壓力顯現(xiàn)規(guī)律、支護結(jié)構(gòu)與圍巖的控制關(guān)系、回采巷道的布置特點及支護方式等均具有特殊性。
　　本文以一〇四煤礦B4、B5煤層為研究背景，首先討論了近距離煤層的判定方法并概述了煤柱支撐法的具體含義及其目前的發(fā)展現(xiàn)狀，繼而依據(jù)B4煤層的實際開

2、采情況，運用礦山壓力與巖層控制、材料力學(xué)中相關(guān)理論對B4煤層開采后其頂板各巖層的運動特征、采空區(qū)內(nèi)殘留煤柱的穩(wěn)定狀態(tài)及其在底板內(nèi)應(yīng)力的分布規(guī)律進行了分析。
　　在此基礎(chǔ)上，以材料力學(xué)中“梁”和“板”相關(guān)理論計算出開采B5煤層時老頂?shù)某醮蝸韷翰骄嗉爸芷趤韷翰骄?。理論計算確定出了B5煤層回采工作面支護設(shè)備的選型、合理的支護密度及回采巷道的合理布置位置。
　　采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，以兩煤層的實際賦存狀況及開采特點建立模型，

3、模擬出B4煤層開采后殘留煤柱內(nèi)及其在底板內(nèi)的集中應(yīng)力分布狀況，在此基礎(chǔ)上分析當(dāng)回采工作面取不同長度時，工作面及回采巷道的受力狀況，最終確定回采工作面的合理長度及在開采過程中應(yīng)采取的技術(shù)措施。
　　最后，當(dāng)回采巷道布置在殘留煤柱下方時由于集中應(yīng)力的影響，以工程類比法為主要手段確定出回采巷道錨桿的合理參數(shù)，設(shè)計出在回采巷道的合理支護方案。
　　主要得出以下結(jié)論：
　　（1）B4煤層以煤柱支撐法開采后老頂因采空區(qū)內(nèi)殘留煤柱的

4、支撐作用不會斷裂，采空區(qū)殘留煤柱也處于穩(wěn)定狀態(tài)，煤柱底板5m內(nèi)是集中應(yīng)力的主要影響范圍。
　　（2）B5煤層開采后老頂?shù)某醮蝸韷翰骄嘣?7.5~64.4m的范圍內(nèi)，周期來壓步距為19.45m。回采工作面支柱排距a取0.8m、柱距b取0.6m。在B5煤層回采時應(yīng)采取調(diào)整采高、調(diào)斜工作面開采及快速通過煤柱下區(qū)域等開采措施。
　?。?）確定B5煤層回采工作面的合理長度為120m。對回采巷道的頂?shù)捉菓?yīng)采用注漿錨桿對圍巖進行加固，以控