淺埋薄基巖巨厚土層下放頂煤開采覆巖運移規(guī)律研究.pdf

1、淺埋煤層放頂煤開采技術由于缺乏理論和實踐的支持,在陜北罕見采用。陜北榆林榆陽地區(qū)的麻黃梁煤礦首次采用放頂煤開采技術,對薄基巖(25~30m)、巨厚土層(140m)地質(zhì)條件下9m厚的淺埋煤層進行放頂煤開采實踐。同時,針對麻黃梁煤礦薄基巖上方巨厚土層具有粘結性強,不遇水“堅硬”的特點,開采后,厚粘土層的運動方式可能會對放頂煤開采造成極大的影響甚至起到?jīng)Q定性的作用。由此,論文采用理論分析、相似材料模擬、數(shù)值模擬和現(xiàn)場觀測相結合的研究方法,對麻

2、黃梁煤礦上覆巖層的運移破斷規(guī)律及放頂煤工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律展開研究,得出以下結論:
　　(1)“三帶”分布規(guī)律:綜放開采過程中,上覆巖層表現(xiàn)出明顯的“兩帶”分布規(guī)律,即冒落帶和裂隙帶,冒落帶高度26m,裂隙帶高度170m,一直貫通至地表。
　　(2)基巖運移破斷規(guī)律:開采過程中,薄基巖層無法形成結構,在上覆厚土層載荷作用下,薄基巖層很容易破斷失穩(wěn),破斷巖塊重量大部分直接作用在支架上,直接頂初次垮落步距38~40m,基本頂初次垮

3、落步距54~60m,周期垮落步距16~22m。
　　(3)厚土層運移破斷規(guī)律:開采過程中,厚土層離層破斷之后,破斷土層往往能與前后端母體土層相互交接粘結形成“拱”結構,隨著工作面的推進,拱結構經(jīng)歷失穩(wěn)一平衡一再失穩(wěn)的周期性變化。同時,當裂隙發(fā)育至地表以后,煤壁前方20~25m處容易出現(xiàn)超前大裂縫,隨著工作面的推進,超前大裂縫不斷發(fā)育,當工作面推進至距離裂縫4~5m處,易發(fā)生劇烈的礦壓顯現(xiàn)。分析超前大裂縫的出現(xiàn)和快速發(fā)育是導致工作面