王合龙

（兰花集团口前煤业公司，山西　朔州　036000）

近距离煤层采空区下底板破坏特征分析

王合龙

（兰花集团口前煤业公司，山西朔州036000）

摘要针对近距离煤层下层煤回采巷道受上层煤采动影响，其顶板岩层受到不同程度破坏、整体性相对较差、支护难度较大的实际问题，利用离散元软件UDEC对上下两层煤夹层厚度不同时下层煤顶板破坏特征及回采巷道稳定性进行了分析，为下层煤回采巷道选择合理支护方式及设计支护参数提供理论支持，具有一定的实践应用价值。

关键词UDEC；近距离煤层；采空区下；底板破坏特征

1　工程概况

矿井所开采的3＃煤与4＃煤夹层厚度较小，属近距离煤层，夹层厚度4～8 m，且岩性不同。其柱状图见图1。目前，3＃煤已经采空，4＃煤进行了局部开采，工作面回采巷道顶板岩层松散破碎，局部手抓可动，巷道难以维护。

图1　煤层柱状图

因此，研究3＃煤采空后，其回采巷道附近底板岩层破坏特征，大致估计底板岩层的破坏范围，对4＃煤回采巷道的支护参数设计具有重要的意义。

2　离散元计算模型的建立及分析

2．1计算模型的建立

为了解3＃煤采空区底板破坏特征及其对4＃煤回采巷道的影响，利用离散元数值模拟软件udec进行分析。模型沿水平方向取150 m，沿垂直方向取54 m，3＃煤厚2 m，4＃煤厚3．8 m，煤层赋存深度为378 m，见图2。

图2　数值分析模型图

由图2可见，3＃煤的位移区间－123～－15 m已经采出，4＃煤的巷道位置位于－25～－21 m、－117～－113 m位移区间。

2．2模拟方案

模拟过程主要是对两煤夹层厚度分别为4 m、5 m、6 m、7 m时，采空区破坏底板特征及对4＃煤回采巷道稳定性的影响进行模拟分析。……