厚及特厚煤层开采煤层大巷失稳机理及控制研究

采矿与安全工程学报
网络首发时间：2024-06-27 13:52:00

作者

蒋邦友李文帅张宇姜良金任思安
单位

山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学土木工程与建筑学院兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿北京安科兴业科技股份有限公司
摘要

为解决厚及特厚煤层开采煤层大巷稳定性控制难题，采用室内试验、现场实测及监测反馈的方法，研究了硫磺沟煤矿厚及特厚煤层采动影响下煤层大巷失稳机理，并提出了煤层大巷稳定性控制方案。结果表明，4-5煤开采期间超前测点应力在距离煤壁125 m左右时进入显著增长阶段。9-15煤开采期间，位于4-5煤采空区下方测点应力值整体处于较低水平，而位于4-5煤层采空区下方外侧的测点应力在距离煤壁175 m左右时进入显著增长阶段。厚及特厚煤层开采后，煤层大巷附近位于“应力拱”拱脚区域，多次开采扰动后，煤层大巷区域容易出现支承压力升高继而发生失稳破坏。提出了煤层大巷稳定性协同控制方案，包括优化大巷保护煤柱宽度不小于180 m、顶板岩层爆破卸压以及煤层大巷补强支护。现场实践表明，该方案能较好的控制煤层大巷稳定性。
关键词

厚及特厚煤层煤层大巷覆岩特征应力分布失稳机理稳定性控制
文章目录

1 引言
2 工程概况
3 试验材料及方案
3.1 试验材料及模型
3.2 试验方案
4 结果与讨论
4.1 厚及特厚煤层开采覆岩运动规律
4.1.1 4-5煤层开采覆岩运移特征
4.1.2 9-15煤层开采覆岩运移特征
4.2 厚及特厚煤层开采超前应力分布特征
4.2.1 4-5煤层开采超前支承压力分布特征
4.2.2 9-15煤层开采超前支承压力分布特征
4.3 厚及特厚煤层开采条件下煤层大巷失稳机制
4.4 大巷稳定性控制方案及控制效果分析
4.4.1 大巷稳定性控制方案
4.4.2 控制效果分析
5 结论