煤層上方近距離油頁巖上行開采研究與工程應用.pdf

1、本課題以褐煤與油頁巖共生的北皂礦為研究背景，該礦井上部煤1與油頁巖（油2）伴生，定為合采，其下方21m的煤2層開采已接近尾聲，需對煤1油2進行上行開采。近距離上行開采的可行性及合理的開采設計是近距離油頁巖上行開采的重要問題，在開采設計方面，合理巷道位置的選擇是關鍵。本文通過現(xiàn)場實測、理論分析、數(shù)值模擬三者相結合的方法，綜合考慮礦井實際生產(chǎn)要求，分析了近距離油頁巖上行開采的可行性，確定了回采巷道的合理位置。
　　通過實測得出了煤2斷

2、裂帶高度為27m，分析出煤2層開采邊界巖層移動影響范圍為15m，采動影響邊界角為56°，煤1油2處于煤2層開采的垮落帶以外斷裂帶內(nèi)。煤1油2在煤2開采邊界外側即煤柱上方向外15m的范圍內(nèi)，受采動影響明顯，裂隙較發(fā)育，故初步設定回采巷道應布置在此范圍之外。
　　通過理論分析，研究了下部煤2層開采后上部煤巖層下沉破壞情況:煤1油2在煤2開采的垮落帶以外，斷裂帶頂界，靠近彎曲下沉帶，呈整體連續(xù)彎曲下沉，未出現(xiàn)臺階下沉現(xiàn)象，上行開采可行;

3、同時，下部煤層開采導致煤1油2裂隙發(fā)育，堅硬的油頁巖裂隙張開，整體性和強度得到一定程度的降低，有利于采煤機切割。
　　運用FLAC3D模擬軟件，模擬了煤2層開挖后煤1油2及其頂?shù)装宓钠茐那闆r以及不同掘進位置巷道的變形破壞情況，模擬結果表明，距離煤2開采邊界影響范圍越遠，巷道穩(wěn)定性越好，但巷道距工作面過遠對生產(chǎn)不利，綜合考慮后將回采巷道布置在距離煤2開采邊界水平距離16m處。
　　工程實踐表明，在掘進和回采期間巷道的圍巖變形在