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1.0m极近距离煤层同采合理错距和开采技术研究

刘超  
【摘要】:结合阳邑煤矿大青和下架煤层1.0m极近距离同步开采的特点,本文在现场调研和分析工程实际的基础上,采用理论分析、计算机数值模拟和现场矿压实测相结合的综合研究方法,对1.0m极近距离煤层同采合理错距、覆岩运动规律、同采技术、同采产生的复杂应力场和位移场、同采煤层矿压显现规律进行了系统深入的研究。 首先分析了1.0m极近距离煤层开采覆岩运动、垮落、破坏及煤层间相互影响的时空关系,得出了阳邑煤矿大青煤层和下架煤层同步开采的覆岩结构形式,并初步提出了下部煤层顶板形成的大小双结构形式概念。通过理论计算和方案对比分析,提出了1.0m极近距离煤层同采下部煤层仅能布置在上部煤层采空区形成的稳压区范围开采,并得出了大青煤层和下架煤层同步开采合理的错距范围。1.0m极近距离煤层回采工艺直接影响到同采错距确定问题,本文研究并分析了阳邑煤矿上层采用一次采全高下层采用放顶煤的综合同采技术,提出了下部煤层采空区下巷道支护技术。运用FLAC3D数值模拟软件研究了1.0m极近距离煤层采场围岩应力场及其超前支压相互叠加对确定合理错距的影响,同时验证了理论分析计算的合理性。 最后结合现场地质条件,对大青和下架煤层同采过程中工作面矿压显现特征及各回采巷道超前支压和围岩变形规律进行现场实测研究,获得丰富的矿压观测数据,验证了理论分析和数值模拟结果的合理性。矿压观测结果表明,开采技术方案和同采错距实施效果良好。该研究成果为极近距离煤层安全同采提供了理论参考和实践经验,对类似条件下极近距离煤层联合开采有一定的现实意义和参考价值。


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