李永明刘长友王 晓姬王鹏

(1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;2.山西大同大学煤炭工程学院,山西省大同市,037003)

急倾斜煤层充填开采区段平巷围岩稳定性模拟研究＊

李永明1,2刘长友1王 晓1姬王鹏1

(1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;2.山西大同大学煤炭工程学院,山西省大同市,037003)

基于龙湖煤矿的水文地质和开采技术条件,采用离散元数值计算软件Udec2D,分析了急倾斜煤层仰斜开采在采空区不充填、部分充填和整体充填不同顶板控制方式下,以及不同充填体强度对区段运输平巷围岩稳定性的影响,研究表明:采空区不进行充填,区段平巷变形最大;部分充填和整体充填均随着充填体强度的增加,区段平巷变形呈降低趋势,且整体充填顶板控制效果显著高于部分充填。同时,整体充填效果优于部分充填。现场实测和数值模拟结果基本相符。

水体下采煤 急倾斜煤层 矸石充填 控顶方式 围岩稳定性

龙湖煤矿南二采区可采煤层8层,均为急倾斜薄及中厚煤层,上覆废弃小窑内含有大量积水并与地表水形成水力联系,煤层回采后,顶板大面积悬空,为了确保煤层的安全回采,南二采区急倾斜煤层首采面均采用充填开采。

急倾斜煤层采空区矸石充填技术具有工艺简单、充填材料丰富、减少矸石出井和保护环境等优点,且可以有效降低覆岩导水裂隙带高度和减小防水煤柱的塑性区变形,已被许多矿井使用,但急倾斜煤层充填开采对区段平巷围岩的控制效果等研究尚有待完善。……