首页 期刊 安全与环境学报 浅埋房式采空区覆岩结构及对下位煤层开采的影响 【正文】

浅埋房式采空区覆岩结构及对下位煤层开采的影响

作者:霍丙杰; 范张磊; 谢伟; 路洋波; 段志华 辽宁工程技术大学矿业学院; 辽宁阜新123000; 神东天隆集团; 内蒙古鄂尔多斯017000
安全工程   浅埋煤层   房式采空区   覆岩结构   超前支承应力  

摘要:房式采空区留设大量不同尺寸煤柱,采场覆岩结构复杂。为了研究霍洛湾矿浅埋2-2煤层房式采空区覆岩结构特征及其对下位3^-1煤层开采的影响,应用理论分析、数值计算、相似材料模拟等方法,确定了2-2煤层房式采空区覆岩结构类型,揭示了不同类型覆岩结构应力场分布特征及其对3^-1煤层矿压显现的影响特征。结果表明:2-2煤层房式采空区覆岩结构分为房柱稳定覆岩结构、房柱失稳覆岩结构、20 m煤柱覆岩结构、50 m煤柱覆岩结构4类;在房柱稳定、房柱失稳覆岩结构下3^-1煤层处于卸压状态,垂直应力降低8%-14.3%,在20 m煤柱、50 m煤柱覆岩结构下3^-1煤层处于应力集中状态,垂直应力增加5%-32%;揭示了3^-1煤层开采时不同覆岩结构下工作面超前支承力分布特征,在20 m煤柱、50 m煤柱、房柱稳定及房柱失稳4类覆岩结构下超前支承应力集中系数分别为4.10、3.85、2.76、3.62;不同类型覆岩结构下3^-1煤采场覆岩运动特征稍有差异,房柱稳定、房柱失稳覆岩结构下3^-1煤层工作面来压步距为12-14m,20 m煤柱、50 m煤柱覆岩结构下来压步距为10-11 m;相似模拟表明,3^-1煤层过20 m和50 m大煤柱时,煤体发生弹射现象,预计实际开采时工作面可能发生动载矿压等动力灾害。

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