舊采殘煤長(zhǎng)壁綜采圍巖控制及安全保障技術(shù)研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展的重要能源依托，在我國(guó)一次能源消耗中占有70％～75％的比重，我國(guó)在未來(lái)幾十年內(nèi)以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)格局不會(huì)改變。隨著多年來(lái)煤炭資源的不斷開(kāi)采，我國(guó)優(yōu)質(zhì)煤炭資源越來(lái)越少，但已采的礦井遺留有大量煤炭資源，特別是長(zhǎng)期以來(lái)由于歷史原因小煤礦破壞嚴(yán)重，大部分礦井資源回收率不足30％。經(jīng)測(cè)算，僅山西舊采殘煤的資源量就達(dá)263億噸。為此，解決煤礦井下殘留煤?jiǎn)栴}，提高采出率，是當(dāng)前煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。
　　

2、本文以晉中市瑞龍煤礦6號(hào)煤層的殘煤區(qū)為背景，采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及數(shù)值模擬等方法，研究舊采殘煤采用長(zhǎng)壁綜采的采場(chǎng)支承壓力分布及圍巖控制技術(shù)，論文主要工作如下：
　　 1、研究分析了煤礦殘留煤炭資源的6種成因，并結(jié)合殘留煤炭資源的開(kāi)采技術(shù)條件對(duì)其進(jìn)行了分類。參照煤炭資源可采性評(píng)價(jià)的計(jì)算公式，給出了殘留煤炭資源評(píng)價(jià)的計(jì)算方法。對(duì)瑞龍礦6號(hào)煤殘留資源經(jīng)濟(jì)可采性給予評(píng)價(jià)。
　　 2、以瑞龍礦為例，對(duì)其舊采殘煤區(qū)特征進(jìn)行研究，提

3、出了舊式房柱式開(kāi)采遺留的支承煤柱出現(xiàn)的四種問(wèn)題。對(duì)單一煤柱支承頂板受力通過(guò)理論分析，認(rèn)為煤柱中部應(yīng)力集中，受力最大；對(duì)煤柱群支承項(xiàng)板受力通過(guò)理論分析，認(rèn)為空區(qū)處頂板壓力最大。對(duì)于煤柱寬度的確定，經(jīng)過(guò)研究計(jì)算認(rèn)為該礦最小留設(shè)的9m煤柱能夠穩(wěn)定的支承上覆巖層。
　　 3、采用RFPA軟件對(duì)實(shí)體煤、規(guī)則和不規(guī)則煤柱情況下殘煤開(kāi)采進(jìn)行了數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，并對(duì)工作面前方煤柱(煤體)進(jìn)行了受力分析及比較。研究表明：在殘煤開(kāi)采中隨著煤柱寬度的逐漸

4、減小，工作面來(lái)壓步距相應(yīng)減小，工作面前方支承壓力峰值、峰值位置距工作面距離、峰值范圍和工作面前方20m煤柱中應(yīng)力都相應(yīng)增大。
　　 4、通過(guò)對(duì)瑞龍礦工作面順槽的兩種布置情況進(jìn)行研究分析，認(rèn)為利用原有巷道可以節(jié)約開(kāi)采成本、縮短投產(chǎn)時(shí)間。但巷道斷面大，受二次采動(dòng)的影響巷道不易維護(hù)；重新掘進(jìn)巷道相對(duì)容易支護(hù)，但要花費(fèi)一定的時(shí)間和成本。
　　 5、通過(guò)理論分析確定了工作面的支架阻力和架型。
　　 6、對(duì)殘煤長(zhǎng)壁綜采的項(xiàng)板