极近距离下部煤层回采巷道布置及支护研究
2021-04-06黄庆国
黄庆国
(山西大同大学煤炭工程学院,山西大同0 370003)
大同矿区高山沟煤矿批采的煤层为8#、9#、11-2#、12#、14#号共5 层,现主采11-2#和12#煤层,两层煤的层间距在4~8.7 m,平均6 m,上层11-2#煤开采会对下层12#煤产生强烈的影响(主要包括对下部煤层工作面和巷道的围岩控制以及开采过程中自然灾害防治等)。
近距离及极近距离煤层的开采具有丰硕的研究成果。例如:袁亮等[1-3]提出对近距离煤层顶板动压影响因素包括顶底板的破坏特征;伍永平等[4-8]研究表明上覆煤层的开采对下煤层的开采影响很大,主要表现在上煤层顶板垮落、支架的移动;吴爱民等[9-11]获取不同围岩条件下的近距离煤层群的组合岩体破坏时的临界峰值强度、泊松比、弹性模量与围岩压力的关系,提出了近距离煤层群合理开采的支护理念等。基于近距离及极近距离煤层的开采的特殊性,以高山沟煤矿极近距离煤层开采为工程背景,分析其8111 工作面的具体情况,提出巷道支护形式和支护参数。
1 高山沟煤矿8111工作面概况
高山沟煤矿12#煤层8111 工作面位于该矿一采区,煤层结构简单、赋存稳定,煤层厚度变化范围在1.9~2.1 m 之间,平均厚度2 m,偶含一层夹矸,夹矸平均厚度为0.1 m。煤层倾角2~4°。直接顶板为中细砂岩,厚度1.76~10.24 m,局部为砂质泥岩或砂质泥岩与细砂岩互层,抗压强度53.9~69.60 MPa,抗拉强度4.2~4.31 MPa,抗剪强度5.34 MPa,属较硬岩~坚硬岩。煤层底板为砂质泥岩与细砂岩互层或为细砂岩,厚度1.0~5.22 m,砂质泥岩抗压强度61.5 MPa,抗拉强度3.2 MPa,细砂岩抗压强42.2 MPa,抗拉强度2.04 MPa,抗剪强度2.40 MP a。
采煤工作面地面位置对应于高山镇小窑头村北的山地,地面无任何建筑物,只有少许杨树,盖山厚度276 m,回采对地面基本没有影响。……
