为研究燕子山矿近距离下部煤层回采巷道的布置,通过理论计算对上部4号煤层4216、4218双侧采空遗留区段煤柱建立力学模型,明晰遗留区段煤柱主应力差在其底板的传递规律;应用FLAC3D数值软件模拟上部区段遗留煤柱在底板不同深度垂直应力、水平应力及主应力差的分布特征,分析了主应力差与应力降低区因素对巷道合理内错距离的影响。结果表明,巷道应布置于低主应力差环境,避开主应力差峰值区域,下煤层水平距离上部煤柱边缘30 m位置时,垂直应力接近原岩应力,平均主应力差值小于1.24 MPa,且主应力差变化率较低;最终确定下煤层工作面回采巷道采用内错30 m布置。现场实践证明,在该错距下巷道围岩变形较小,能够保证矿井安全、高效生产。
1 矿井概况
2 理论分析
2.1 底板应力分布规律分析
2.2 底板主应力差分布规律分析
3 上煤层底板破坏数值模拟
3.1 模型建立
3.2 遗留区段煤柱对下煤层的扰动特征
3.2.1 煤柱底板垂直、水平应力分析
3.2.2 煤柱底板主应力差值分析
4 巷道合理位置选择及现场观测
4.1 基于主应力差的巷道内错距离
4.2 基于应力降低区的巷道内错距离
4.3 巷道支护及矿压观测
5 结 论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会