区段煤柱下回采巷道围岩变形特征与控制技术
2021-08-14孟杰
孟 杰
(同煤集团四台矿,山西 大同 037003)
煤炭作为储量丰富、成本低廉的一种工业原料,被广泛应用于发电、冶金等行业。近年来,虽然国家进行能源结构调整,但煤炭的主体能源地位不会改变[1-2]。煤炭持续开采造成条件赋存较好的资源逐渐开采殆尽,近距离煤层开采逐渐得到关注[3]。由于地质构造运动导致煤层间的距离存在差异性,当煤层距离较近时,上煤层开采会扰动下煤层的稳定。由于煤层开采形成的采空区或保护煤柱岩梁结构,导致采空区围岩应力调整,产生应力升高区和降低区;若煤层间距较小,将造成下伏煤层顶板扰动破坏,巷道严重变形、支护体失效而诱发巷道片帮、冒顶事故,甚至沟通上覆采空区造成严重的漏风现象,直接影响矿井安全高效生产[4-5]。此时,常规的支护理论具有一定的局限性,因此研究区段煤柱下回采巷道围岩变形特征与控制技术,具有一定的现实意义。
1 工程概况
四台矿12#煤层82152 工作面北部为402 辅盘区8201 面采空区,其它区域未开拓,工作面上覆11#煤层82151 面采空区,与11#煤层间距最小10.5 m,最大14.2 m,平均12.6 m。2215 巷为82152 工作面运输巷,矩形断面(宽×高=4.5 m×2.7 m)。2215 巷穿过11#煤层82151 区段保护煤柱,保护煤柱宽20 m。12#煤层直接顶为粗砂岩,岩层厚度3.5~10.35 m,平均厚度6.91 m,灰色成份以石英为主,次为长石,硬质比重较大;基本顶为粉细砂岩互层结构,岩层厚度5.52~6.31 m,平均厚度5.92 m,交错层理,细砂成份以石英为主,含云母片及植物化石,垂直内生节理发育;直接底为粗砂岩,岩层厚度0.55~2.05 m,平均厚度1.30 m,灰白色,顶部为细砂岩,成份为石英长石分选较好,局部夹煤线。……
