綜采工作面施工對上覆巖體結(jié)構(gòu)及工程穩(wěn)定性影響研究

寧掌玄,張鋒春,丁廣富

(1.山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院,山西 大同037003;2.東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院,遼寧沈陽 110004;3.同煤集團(tuán)云岡礦,山西大同 037017)

煤礦常常將回采工作面布置在上覆煤層已開采工作面的殘留煤柱和采空區(qū)下,使工作面處于上覆工作面煤柱和本工作面回采所產(chǎn)生的迭合支承壓力下,這種情況對現(xiàn)回采工作面的開采和回采巷道的支護(hù)會帶來很大程度的影響。本文通過對云岡礦11#層8908工作面受上覆煤柱壓力等復(fù)雜工況條件下的回采情況進(jìn)行分析,提出了相應(yīng)的解決方案和采取的技術(shù)措施,并進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬,對今后類同的工程具有積極的指導(dǎo)作用。

1 工程概述

云岡礦11#層309盤區(qū)8908工作面走向長度1 340m,傾向長度140 m,煤層厚度0.35 m～2.70 m,平均厚度1.97 m;煤層傾角1°～8°,平均傾角6°。本工作面煤層底板呈一復(fù)式向背斜構(gòu)造,總體趨勢北高南低,區(qū)內(nèi)發(fā)育落差0.4 m～0.8 m的6條正斷層,如圖1地質(zhì)圖所示。

8908工作面在距切巷445 m～480 m發(fā)育一煤層變薄區(qū),厚度0.35m～1.70 m。本工作面上覆為8#層81108、81112工作面采空區(qū)及 8#層311-2皮帶巷、511-2回風(fēng)巷道,8#層81110工作面在本區(qū)域上覆未采;上覆 7#層為 81112、81104工作面采空區(qū)。上覆8#層工作面與11#層工作面平行布置,7#層工作面與8#層工作面垂直布置,開采期間8908工作面的皮帶順槽巷道2908巷及工作面尾半部壓力較大。

工作面采至距509回風(fēng)巷386 m～150 m處同時(shí)經(jīng)過漏頂斜巷區(qū)和上覆8#層51112-21110采面煤柱、51110-21108采面煤柱。工作面普遍存在一層0.40 m～1.30 m的偽頂,且其間發(fā)育一層0.05 m～0.10 m的煤線,靠近東部與10#層層間距為1.20 m左右,向西面逐漸尖滅。

本工作面在掘進(jìn)期間,煤柱疊加壓力便顯現(xiàn)明顯,造成巷道漏頂并重新開設(shè)新口掘進(jìn),因此本面開采前就要求加強(qiáng)頂板的維護(hù)管理。……