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上煤层遗留煤柱影响段沿空掘巷围岩破坏特征及补强支护措施

2021-03-08翟春佳李常浩

矿业安全与环保 2021年1期
关键词:围岩

刘 霞,翟春佳,李常浩

(1.重庆工程职业技术学院,重庆 402260; 2.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院,北京 100083;3.潞安集团余吾煤业有限公司,山西 长治 046103)

近距离煤层开采上部煤层回采后会留下煤柱,上覆岩层载荷在煤柱附近产生应力集中并向下传递,上层煤回采引起的底板损伤破坏直接影响了下层煤顶板的完整性和强度,且其应力范围及大小与近距离煤层间距直接相关[1-3]。尤其对于下层煤回采巷道横穿上层遗留煤柱时,由于两侧采空致使采区煤柱形成孤岛,煤柱作为两侧采空区断裂拱的拱脚,大大增加了下层煤巷道的支护难度及维护成本,若不能合理选择补强支护参数,则极有可能导致巷道内大范围的顶板垮落和巷道附近工作面内严重的压架事故。

长期以来,国内外学者对近距离煤层开采后的围岩破坏特征及矿压显现规律的探究通常以下层煤内工作面合理错距及巷道合理位置布设为主[4-5],而对上层遗留煤柱影响下,在下煤层内沿空巷道过此遗留煤柱段的矿压显现规律研究甚少。

1 工程地质概况

神华宁煤集团灵新煤矿051606工作面位于五采区南翼三区段,其主采16#煤层,煤层平均厚度为3.32 m,平均埋深为350 m。16#煤层上方顶板为坚硬的粉砂岩和细砂岩,051606工作面上方19.2~21.5 m(平均间距20.4 m)位置为已开采完毕的15#煤层。当051606回风平巷沿空掘进期间,将依次通过051504采空区、宽35 m采区边界煤柱和W1415采空区,且051504采空区和051506采空区之间留设有宽20 m保护煤柱,同样051604采空区和051606工作面之间也留设有宽20 m保护煤柱,其相互的空间位置关系见图1。……

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