潘一礦1602(3)工作面壓架機理研究.pdf

1、安徽淮南礦區(qū)新生界第四系下含水是對現(xiàn)場實際生產(chǎn)過程有直接影響的含水層，以往留設了60～80m的防水煤（巖）柱，造成資源大量浪費。近年來，由于煤炭資源短缺，有些煤礦開始回采原來為留設防水煤柱而呆滯的煤層，但是部分礦井在鄰近含水層采煤時發(fā)生了多起工作面壓架突水事故，造成了重大經(jīng)濟損失。由于煤層上覆巖層賦存狀態(tài)與深埋煤層開采情況相比有一定差異，導致鄰近承壓含水層煤層開采時，其覆巖垮落特征有很大的特殊性。針對潘一礦1602(3)工作面壓架突水災

2、害問題，通過深入調(diào)查、收集、整理分析相關(guān)礦區(qū)工程地質(zhì)特性，綜合運用理論分析、數(shù)值模擬和實驗室?guī)r石力學測試試驗、現(xiàn)場實測等手段，就潘一礦13-1煤層上覆覆巖結(jié)構(gòu)特征、壓架突水機理、支架合理工作阻力及災害防治對策進行深入研究。
　　通過理論分析和模擬試驗研究，揭示了松散層下部的承壓含水層起到了均勻傳遞載荷的作用，此時基巖承受的載荷較無承壓含水層情況下要大得多，松散層下部有無承壓含水層對基巖面承受載荷的大小影響很大，無承壓含水層時，自開

3、挖剛開始進行時，基巖層位處的垂直應力呈現(xiàn)非均勻分布特征;有承壓含水層時，基巖層位處的垂直應力基本不受開挖的影響，載荷基本保持不變。在對潘一礦13-1煤層覆巖結(jié)構(gòu)分類的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬，研究掌握了高承壓含水層載荷傳遞作用下不同覆巖結(jié)構(gòu)垮落特征:當堅硬型覆巖結(jié)構(gòu)巖層的巖性組合及其厚度滿足一定的條件時，硬巖層易發(fā)生復合破斷;中硬型覆巖結(jié)構(gòu)初次破斷時會形成非對稱三鉸拱式結(jié)構(gòu)。將上述結(jié)論應用到1602(3)工作面，其覆巖同時存在堅硬型和中硬型