條帶開采下近距離煤層開采覆巖應力變化規律數值模擬研究

趙曄　楊盛皓　周裕如　楊軍　許猛堂

摘要：指出了山西某礦2煤開采采用條帶開采，2煤層和2下煤層相距3.5 m，為進行近距離煤層開采，通過建立數值模型，研究了2煤層工作面條帶開采后對2下煤層工作面開采覆巖應力的影響規律，分析得出了2下煤層工作面礦山壓力受影響的范圍，為2下煤層工作面開采奠定了基礎。

關鍵詞：條帶開采； 近距離煤層； 覆巖應力變化

中圖分類號：TD325

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20014904

1工程概況

近年來，由于資源開采力度增大，礦山開采的安全事故也與日俱增，近距離煤層的開采一直是煤炭開采的難點之一，且近距離煤層開采，層理、節理發育，穩定性差，掘進和回采時頂板不易維護，易發生事故。

由于控制地表沉陷，山西某礦2煤開采采用條帶開采，2煤層與2煤下相距3.5 m，屬于近距離煤層。在2煤開采過程中將會對覆巖造成集中應力，對將來2煤下開采造成影響。兩煤層的具體情況如下。

（1）2號煤層。該煤層位于山西組中部，距山西組底砂巖（K7）約1.3～9.7 m，平均3.4 m。煤層厚度穩定，局部受河道砂巖的沖刷（建造內沖刷）形成NE向的厚度變薄帶，西部因風化剝蝕厚度變薄乃至尖滅。煤層穩定，厚1.80～4.31 m，平均3.37 m，煤層結構較復雜，含夾石0～3層，夾石厚0.05～0.5 m，為富含碳質泥巖或粉砂質泥巖，全區可采。

（2）2煤下。該煤層位于山西組中下部，距山西組底砂巖（K7）約4.3～13.7 m，平均7.4 m。煤層厚度不夠穩定，且上層泥巖抗壓強度較小，不夠穩定，且傾角相對2煤較大，因此開采覆巖應力變化反應應比2煤較為劇烈。煤層不穩定，厚0.89～1.81 m，平均1.5 m。……