大隆煤矿沿空掘巷技术研究

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大隆煤矿位于铁法煤田的中西部,地处辽宁省调兵山市晓明镇。该井田开拓方式为立井双水平分区式。地面标高+75m,第一水平标高-375m,第二水平设计标高为-600m。大隆煤矿有可采煤层共十层,上水平4、5、7、8、9五层煤,下水平有12、13、14、15、16五层煤,其中13、14、15、16层煤已定为煤与瓦斯突出煤层。目前大隆煤矿很快进入下水平开采,首先开采的是没有突出倾向的12层煤,12层煤同时也作为13、14、15、16等煤与瓦斯突出煤层开采的保护煤层,12层煤与13层煤煤层平均间距8.5m。按照国家《防治煤与瓦斯突出规定》中第47条关于突出矿井开采保护层区域防突措施应符合要求的第四款规定:“开采保护层时,采空区内不得留有煤岩柱”。所以沿空掘巷技术是大隆煤矿亟待解决的技术难题。基于以上原因将在二水平南翼1202工作面应用沿空掘巷技术。在现场调研分析大隆煤矿地质条件的基础上,进行大隆煤矿煤岩物理力学参数测定、巷道围岩松动圈测试、地应力测试,应用经典理论分析、理论计算和现场试验巷道观测方法,确定沿空巷道煤壁下沉量、巷旁支护阻力及巷旁支护方式,应用工程类比法确定沿空巷道巷内锚网索支护参数,设计出完全沿空掘巷方案。进行完全沿空掘巷技术与留窄小煤柱沿空掘巷技术经济分析比较,并采用FLAC3D数值模拟方法验证完全沿空掘巷的可行性,最终确定完全沿空掘巷方案。完全沿空掘巷技术可有效解决大隆煤矿应力集中问题、采空区遗留煤柱问题,最大程度释放应力,减少应力集中区对煤与瓦斯突出的影响,是很好的区域防突措施。
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