孤島綜放采場覆巖運動破壞特征和礦壓顯現(xiàn)研究.pdf

1、孤島綜放工作面上覆巖層運動規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與非孤島開采條件下有很大差別.該文通過數(shù)值模擬分析、現(xiàn)場實測研究等多種方法,研究了濟寧二號煤礦23<,下>03孤島工作面的上覆巖層運動規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,得到了孤島開采條件下上覆巖層運動規(guī)律和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律.對比一般采場非孤島開采時上覆巖層運動規(guī)律,孤島開采條件下覆巖離層和斷裂高度明顯增大.通過數(shù)值模擬分析,得到了覆巖離層及其演化規(guī)律和覆巖斷裂及其演化規(guī)律:(1)開采第4個剩余的孤島工作面后,下

2、部開采區(qū)域連通,總寬度約800m,并最終在工作面上方出現(xiàn)馬鞍型的頂部離層展步布形態(tài),相當于一個工作面面長,約28倍采厚高度的鞍底位于開采區(qū)域的中心上方,外側(cè)邊界工作面正上方為鞍前、后離層高度最大的位置,最大高度約34倍采厚.鞍形離層區(qū)的寬度約為開采總寬度的0.68倍.(2)開采第4個孤島工作面后,下部開采區(qū)域連通,總尺度約800m,導致上部4個斷裂區(qū)域的再次連通,并最終出現(xiàn)不對稱的梯形斷裂邊界,最大斷裂高度迅速擴大至27倍采厚,即孤島工

3、作面開采時,不僅導致該工作面上覆巖層斷裂高度增大至26倍采厚,同樣引發(fā)了原一側(cè)采空第3個工作面覆巖斷裂高度迅速擴大至27倍采厚.根據(jù)現(xiàn)場實測的巷道內(nèi)礦壓顯現(xiàn)的研究,將工作面的整個回采過程劃分了4個階段,分析了每個階段內(nèi)超前支承壓力的顯現(xiàn)特征和上覆巖層運動規(guī)律:(1)工作面從切眼位置開始推進至110m范圍為第一階段;從110m到200m的范圍為第二階段;200m到730m位置為第三階段;730m到工作面結(jié)束為第四階段.(2)第一階段內(nèi)支承

4、壓力相對較小,變化比較平穩(wěn).第二階段內(nèi),超前支承壓力產(chǎn)生顯著的變化,推進200m時,達到了工作面推進過程中的超前支承壓力第一個高峰.第三階段內(nèi)超前支承壓力進入有規(guī)律的相對平穩(wěn)運動階段,超前支承壓力影響范圍為140~250m.第四階段內(nèi)煤壁前方超前支承壓力達到了整個回采過程的最大值.(3)隨著工作面的推進,煤壁前方上覆高位巖層(組)共發(fā)生了兩次比較大的斷裂運動.(4)小煤柱側(cè)側(cè)向支承壓力分布特征,應力峰值位于小煤柱內(nèi)1.8~3.2m之間.