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采空区下底板岩层变形破坏机理与巷道围岩控制技术

2021-09-09魏建坤

山东煤炭科技 2021年8期

魏建坤

(晋能控股煤业集团煤峪口矿,山西 大同 037003)

富煤贫油少气的能源赋存结构特征决定了我国是以煤炭作为主要消费能源的国家,虽然国家大力推行能源结构改革,但是煤炭的主体消费能源的地位不会改变[1-2]。随着国民经济的快速发展,煤炭需求量和开采强度不断增加,浅部赋存条件较好的煤炭资源已逐渐开采殆尽,煤炭开采开始向深部及复杂地质条件煤层转移。在我国许多矿区赋存着大量的煤层群,由于地层运动导致各煤层间间距存在差异性。当煤层间的距离较近时,其采掘扰动导致其周围煤岩层围岩应力二次调整,形成支承应力增高区和破碎卸压区。煤层群开采一般采用下行开采方式,上煤层开采后,其底板岩层受到扰动,影响下伏煤层巷道布置和工作面开采。为此国内外专家学者进行了大量研究,提出了相应的控制理论和技术[3-5]。

1 工程概况

煤峪口矿14-2#煤层81004工作面开采14-2#煤层,煤层赋存厚度在1.7~3.6 m范围,平均煤层厚度2.5 m,煤层赋存倾角1°~3°,平均2°,属于近水平煤层。工作面位于410盘区北部,南部为本煤层81006工作面,北部为本煤层81002工作面采空区,西部与盘区系统巷相连,东部为井田边界煤柱。工作面直接顶板岩层为泥岩,直接底板岩层为粉砂岩和细粒砂岩互层结构。14-2#煤层81004工作面上覆11#和12#煤层81004采空区,11#煤层和12#煤层合并开采,合并煤层平均厚度8.1 m,采用综放开采工艺。14-2#煤层与上覆煤层层间距在2.5~4.0 m范围,平均层间距3.75 m。根据邻近工作面生产情况,14-2#煤层回采巷道掘进期间,受上覆采空区影响,巷道出现局部冒顶、严重片帮等大变形现象,导致巷道断面变形严重,直接影响到工作面的正常开采。……

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