【摘 要】
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针对近距离煤层开采上层遗留煤柱对下煤层开采的应力影响及应力传递规律问题,基于数值模拟对山西小峪煤业近距离煤层煤柱应力传递规律进行研究,得出在上层遗留煤柱中存在集中应力,并以一定的应力传递角向下传递,在上层煤柱两侧一定范围内出现应力升高现象,为类似条件下的煤炭开采提供参考依据.
【机 构】
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晋能控股煤业集团王村煤业有限责任公司,山西大同037000
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针对近距离煤层开采上层遗留煤柱对下煤层开采的应力影响及应力传递规律问题,基于数值模拟对山西小峪煤业近距离煤层煤柱应力传递规律进行研究,得出在上层遗留煤柱中存在集中应力,并以一定的应力传递角向下传递,在上层煤柱两侧一定范围内出现应力升高现象,为类似条件下的煤炭开采提供参考依据.
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针对照金煤矿孤岛范围内的二盘区辅助运输巷受压后急速变形的现状,通过对围岩应力分布、压力显现的基本规律及巷道围岩移矢量分析、论证,利用耦合支护原理,确立了高强度锚索与刚性被动支护相结合的支护设计,解决了高应力动压集中区的巷道维修难题.
为解放建筑物下煤炭资源,延长矿井的服务年限,在邢台矿2号煤进行了厚煤层矸石分层开采的工业性试验.通过实验室实验确定矸石和粉煤灰的质量比为10:3,充填材料通过投料孔进入井底,由胶带输送机运送至工作面.在使用过程中对充填液压支架和运矸刮板输送机进行了改进,提高了充填效率,实现了采充平行作业.地面观测表明,地表最大下沉值为85 mm,建筑物破坏等级在Ⅰ级范围内,取得了较好的控制效果.
针对沿空留巷底板变形严重挖底控制后仍难以长期维持的问题,以集团下属矿3号煤层沿空巷道为工程背景,通过理论分析方法,对沿空留巷底鼓力学破坏机理进行归纳分类,提出巷内应力引导,巷旁卸压的控制原理.结果 表明,在实体煤帮、巷内应力引导支护及巷旁充填体协调作用下,将支承应力引导传递向卸压槽和采空区底板,降低巷内底板卸压风险,疏导顶底板支承应力,降低实体煤帮和巷旁充填体的应力集中程度,减少支承应力对底板破坏,降低底鼓量.研究成果在集团下属矿区进行推广应用,对类似条件沿空巷道底鼓控制具有一定的理论意义和参考价值.
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煤层顶板涌(突)水一直是困扰华北型煤田开采的一个主要问题,顶板由于处于煤层上部,煤层的开采引起应力重新分布并诱发采场围岩破坏,当裂隙波及顶板含水层时,就可能导致顶板突水.以玻璃沟煤矿为例,在查明井田水文地质条件的基础上,分析煤层顶底板充水因素,采用较为成熟的“三图法”对煤层顶板涌(突)水进行评价,为井下突水防治提供理论依据.
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