良莊煤礦上保護層開采卸壓機理與保護范圍數值模擬研究

魯明星

(唐山學院土木工程系，河北 唐山 063000)

良莊煤礦上保護層開采卸壓機理與保護范圍數值模擬研究

魯明星

(唐山學院土木工程系，河北 唐山 063000)

以良莊煤礦3213、3214上保護層工作面為工程背景，研究分析了上保護煤層開采卸壓機理，為確定上保護煤層開采后下部保護范圍，運用FLAC3D數值模擬軟件模擬了實際地質條件下保護層開采行為。研究表明：隨上保護層開采范圍的增加，底板一定范圍內的煤巖層在采空區(qū)內部呈現卸壓，卸壓區(qū)內卸壓效果明顯，卸壓范圍逐漸增大，應力分布由“V”型分布逐漸變?yōu)椤癠”型分布，但邊界處應力集中情況逐漸增大，應力峰值與范圍增加。通過綜合經驗法和卸壓準則判定法得到3414工作面合理布置：3414工作面內錯3214切眼位置19 m，停采線位置內錯19 m，運煤巷內錯17 m。

上保護層 卸壓機理 保護范圍 數值模擬

隨著我國經濟的不斷增長，對煤炭資源的需求量日益增加，從而導致賦存條件簡單以及埋深較淺的煤炭資源逐漸枯竭，現在我國一些礦井正在進入深部開采階段。在深部開采時出現沖擊地壓，增加了煤炭開采的復雜性，沖擊地壓事故日益增加。沖擊地壓頻發(fā)成為制約礦井安全高效生產的重要因素，沖擊地壓發(fā)生時會對經濟造成巨大的損失以及造成工作人員的傷亡。因此，防治沖擊地壓已成為當前礦山的首要任務[1-3]，為此許多學者做了大量的研究與討論，提出了許多有效的防治措施，其中保護層開采被認為是預防沖擊地壓發(fā)生最有效、最經濟的措施[4-6]。……