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浅埋综采工作面覆岩裂隙发育及漏风规律研究

2021-03-26张建辰刘清洲周府伟

煤炭工程 2021年3期

张 杰,张建辰,刘清洲,2,周府伟,陈 诚

(1.西安科技大学 能源学院,陕西 西安 710000;2.陕西郭家河煤业有限公司,陕西 宝鸡 721500;3.中煤西安设计工程有限责任公司,陕西 西安 710000)

我国煤炭储量丰富,埋深不超过150m的煤层称为浅埋煤层,其中位于陕北神府侏罗纪煤田浅交界处南梁煤矿是典型的浅埋煤层。在开采该类煤层时,由于基岩薄,上覆岩层的运动演化具有一定的规律性,与其他煤层不同,浅埋煤层开采时会产生贯通地表裂隙,对地表植被等产生破坏,同时致使井下采空区漏风现象凸显,井下通风困难,对井下安全开采造成威胁,同时煤矿采空区漏风是致使采空区煤炭自燃的严重诱因之一。因此,进行上覆岩层裂隙发育及采空区漏风规律研究十分必要。现阶段,我国学者对于厚土层下薄基岩浅埋煤层开采过程中的岩层破坏规律及浅埋煤层岩层控制关键层理论已经取得丰富的科研成果。黄庆享[2]通过分析顶板结构的稳定性,揭示了工作面来压明显和顶板台阶下沉的机理是顶板结构滑落失稳,并给出了维持顶板稳定的支护力计算公式,为浅埋煤层顶板控制定量化分析提供了理论基础;侯忠杰[3]把关键层理论应用于地表厚松散层浅埋煤层,给出了组合关键层岩柱不同断裂度的最大回转角,得出地表厚松散层浅埋煤层顶板管理的主要问题是组合关键层岩柱的滑落失稳,即覆岩全厚度沿煤壁的台阶切落;许家林[4]认为导致浅埋煤层特殊采动损害现象的关键原因在于单一关键层结构。……

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