郭二莊礦近距離煤層同采合理錯距及礦壓規(guī)律研究.pdf

1、本文結(jié)合郭二莊礦小煤與大煤平均間距18m的條件，對近距離煤層開采合理錯距的確定做了系統(tǒng)的研究。文章以現(xiàn)場的實際調(diào)研資料為依據(jù)，采用理論分析的方法，論證了郭二莊礦近距離煤層開采期間“減壓區(qū)”理論的合理性，同時通過相似模擬研究、計算機數(shù)值模擬研究、現(xiàn)場工業(yè)性試驗等方法對近距離煤層同采期間錯距的大小進行了模擬與分析，最終確定大煤工作面布置在小煤開采形成的減壓區(qū)內(nèi)，錯距在15～25m范圍是合理的。
　　 理論分析可知，小煤開采期間對底板

2、的破壞深度最大為12.99m，在兩煤層平均間距為18m的情況下，小煤的開采不會波及到大煤煤層，大煤在開采過程中頂板可以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此大煤工作面布置在小煤開采形成的減壓區(qū)內(nèi)，能夠安全穩(wěn)定的回采。此時大煤采場頂板壓力較低，巷道維護容易，因此在小煤開采形成的減壓區(qū)內(nèi)布置大煤工作面為同采營造了條件。
　　 在實驗室制作幾何相似比1∶100的相似材料模型，大煤面推進到與小煤面相距30cm時，大煤頂板出現(xiàn)垂直裂隙，由小煤底板應力傳感器監(jiān)

3、測可知，小煤工作面后方25～35cm內(nèi)出現(xiàn)滯后壓力升高區(qū)。工作面錯距在15～25cm范圍內(nèi)，大煤采場壓力顯現(xiàn)較小，對同采有利。
　　 計算機數(shù)值模擬小煤與大煤同采，兩工作面錯距在15～25m時，上下煤層工作面相互影響最小，在此錯距范圍內(nèi)小煤后支承壓力升高區(qū)已經(jīng)基本消失，大煤超前支承壓力范圍減小，峰值降低，錯開15～25m的距離將會使兩個煤層工作面同時受益，礦山壓力顯現(xiàn)有所緩和，給同采帶來良好的開采環(huán)境。
　　 結(jié)合現(xiàn)場工

4、業(yè)性試驗，通過對各礦壓顯現(xiàn)指標的觀測，分析確定錯距在15～25m時，小煤支架載荷有所下降，工作面各礦壓指標顯現(xiàn)較低，大煤回風巷道超前支壓范圍明顯減小，峰值顯著降低，支架載荷同樣較低，采場無頂板破碎和煤壁片幫現(xiàn)象，通過現(xiàn)場觀測可得15～25m為同采的合理錯距。
　　 經(jīng)研究確定，郭二莊礦近距離煤層同采期間，大煤工作面布置在小煤開采形成的減壓區(qū)內(nèi)，錯距保持在15～25m范圍時，支架載荷較小，巷道礦壓顯現(xiàn)較低，選擇該錯距為工作面合理錯