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近距离特厚煤层受上层煤柱影响下的掘巷矿压显现机理及防治技术研究

2021-08-17闫鹏飞

山西煤炭 2021年3期

闫鹏飞,李 猛,陈 雷

(中煤能源集团 中煤大同能源有限责任公司 塔山煤矿,山西 大同 037001)

随着我国煤炭开采强度的增大,浅部及条件简单的资源逐步减少,煤矿开采逐渐转向深部和复杂条件的煤层[1],由此产生的技术难题也愈来愈多,近距离煤层群开采便是其中之一。近距离煤层群开采过程中,先开采煤层形成的采动应力必然会对后开采煤层造成损伤,表现出围岩强度降低、稳定性变差、巷道变形大、难于维护等特点[2-3]。此外,与单一煤层开采不同,上煤层开采时的垮落矸石和遗留煤柱造成应力传递的不均匀性将使得下位煤层受力状态更加复杂,新的矿压异常现象和支护难题不断涌现[4-7]。这些问题对煤矿的安全生产造成了巨大的安全隐患。现有研究成果提出了坚硬厚顶板预裂爆破及其他卸压措施实现了煤矿的安全开采[8-10]。本文以塔山煤矿30501胶带顺槽为研究对象,针对胶带顺槽掘进过程中的异常矿压显现问题,开展矿压显现机理及防治技术研究,对塔山煤矿从根本上避免后续工作面出现类似问题,以及提高异常矿压防治能力有着重要的意义。

1 工程概况

1.1 工作面概况

塔山煤矿位于大同煤田中东边缘,地处大同市南郊区泉乡上窝寨村北。主要分布煤层包括2#、5(3-5)#、6#、7#、8#、9#煤层。其中2#煤层采煤方法为一次采全高走向长壁综合机械化采煤法,3-5#煤层与2#煤层间距平均为4.35 m,属于典型的近距离煤层群开采。首采煤层为2#煤层,平均厚度为3 m,已于2015年全部回采完毕(10201工作面于2009年回采完毕,10203工作面于2010年回采完毕)。……

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