近距离下位煤层开采矿压显现规律及控制研究

郝相应

doi:10.11799/ce202208011

摘要：为了掌握近距离上煤层采空区与遗留煤柱对下煤层回采工作面矿压显现的影响规律,以山西上榆泉煤矿9#(上位)煤层开采后10#(下位)煤层回采工作面地质条件为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,对采空区下和煤柱下工作面矿压显现规律、顶板结构演变特征和支架阻力进行了分类研究.研究结果表明:下位煤层1001工作面在煤柱与采空区下的矿压显现规律有所差异,周期来压时,动载系数差别明显,非来压期间,煤柱下支架载荷比采空区下支架载荷平均增大20.58％;上位煤层开采时,关键层一形成铰接承载结构,下位煤层在采空区下开采时,关键层一铰接结构失稳垮落,垮落带向上发育,直至关键层二形成铰接结构承载上覆岩层载荷;上位煤层遗留煤柱具有较强的稳定性和承载能力,煤柱所导致的底板集中应力峰值出现在煤柱中心线区域,且随着底板深度的增加应力峰值逐渐减小,近距离下位煤层在煤柱下开采时,关键层二破断岩块相互铰接,形成铰接结构承载上覆岩层载荷;提出增大支架工作阻力的矿压控制措施,1002工作面回采时选用工作阻力更高的ZYF13000/25/42D支架进行支护,根据现场观测可知,片帮现象得到改善,顶板整体稳定性良好,支架能够保证工作面的安全开采.