茨沟营煤矿近距离下部煤层回采巷道布置及支护研究
2021-07-08贺海鹰
贺海鹰
(晋能控股煤业集团公司云冈矿,山西 大同 037017)
茨沟营煤矿批准开采3 号、4 号、5 号煤层,现主采4 号和5 号煤层,两层煤层间距很小(平均层间距4.50 m),属于开采后相互影响剧烈的近距离煤层。近距离煤层的开采已经有丰硕的研究成果,袁亮等[1-3]提出对近距离煤层顶板动压影响的因素包括顶底板的破坏特征、围岩矿山压力分布、顶板悬露面积等;伍永平等[4-6]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,也是导致下煤层围岩力学变化及破坏的主要原因。本文以茨沟营煤矿4 号和5号近距离煤层开采为工程背景,以3 采区3501 工作面为例,通过理论分析确定了采空区下5 号煤层运输平巷和回风平巷的合理位置,提出了合理的巷道支护形式和支护参数。
1 工程概况
3501 采面是5 号煤层3 采区的第1 个综采工作面,位于上部煤层采空区下面,其上是4 号煤层3401 工作面,采用综合机械化一次采全高采煤技术。开采的4 号煤层上距3 号煤层24.8~35.06 m,平均27.23 m,煤层厚度2.30~3.0 m,平均厚2.50 m,煤层倾角3°~7°,平均4.5°,含0~1 层泥岩夹矸,结构简单。煤层稳定,赋存区大部可采,仅在井田中东部DJ06-07 号钻孔附近尖灭。煤层顶板为泥岩,底板为石灰岩、砂质泥岩。工作面长度150 m,护巷煤柱宽度15 m,运输平巷宽度4.20 m,回风平巷宽度3.80 m。回采结束时间为2018 年3 月,至今2年整,其顶板活动已经稳定。3501 工作面开采的5号煤层厚度2.80~3.50 m,平均为3.0 m,煤层倾角2°~6°,平均4°;上距4 号煤层2.80~6.23 m,平均层间距4.50 m,煤层结构属于简单~中等类型,含0~3 层夹矸,厚度有一定变化,煤层稳定,赋存区可采;……
