近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究
张小军1
孙佳瑞2
马扬3
1.陕西省煤炭科学研究所有限责任公司,陕西西安 7100012.西安科技大学能源学院,陕西西安 7100543.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054
摘要：近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少.以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对上煤层工作面回采后下位煤层巷道的稳定性进行了研究.理论分析得出,上煤层工作面开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m,未发育至下位煤层巷道.按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态,数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位煤层巷道围岩的变形情况,结果表明:① 上煤层工作面与下位煤层巷道的采掘关系为相交与背向推进时,巷道围岩应力呈先增后减再增的趋势,在推进距离为90m时,最大应力为6.5 MPa,应力集中系数为1.49,在推进距离为100～110m时,巷道围岩应力降低幅度最大,降低了 53.2％,在推进距离为150m时应力最小,为0.95 MPa,之后不断增大,直到恢复至原岩应力.②巷道围岩位移量在推进距离为100～150m时增长幅度较大,在150m时顶板位移量达到最大,为0.036 m,随着巷道越接近边界煤柱,其巷道位移量越小.现场实测结果表明:上煤层工作面过下位煤层巷道时,巷道位移量显著增长,顶板最大位移量为3.41 cm,与数值模拟结果一致;相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度,减小上煤层工作面开采对下位煤层巷道的影响.
关键词：近距离煤层巷道围岩下位煤层巷道上煤层工作面底板破坏辅运巷道主运巷道回采工作面
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(520042008)
论文发表日期：2024-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 61-68 )
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