南梁煤矿近距煤层采空区下开采工作面矿压规律研究

Strata behaviors of working face under goaf of close seam in Nanliang coal mine

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摘要上煤层覆岩结构失稳特征是影响下煤层开采工作面矿压显现的主要因素.针对南梁煤矿30103工作面浅埋近距离煤层采空区下开采条件,采用相似模拟实验及理论分析对覆岩垮落特征和支架阻力进行了模拟研究.结果表明:采空区下开采,基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距6～16 m,支架工作阻均小于8 500 kN;走向煤柱下开采,基本顶初次来压步距50 m,周期来压步距10～14 m,支架工作阻均小于9 000 kN.工作面在集中煤柱下25 m和出煤柱7 m处,上覆岩层发生滑落失稳,对工作面形成明显的动载冲击,支架阻力超过额定阻力,最大值达13 158 kN.集中煤柱弱化后,释放了煤柱集中应力,使得来压时上覆岩层形成相互协调破坏,避免了基本顶滑落失稳形成的载荷瞬态释放,支架阻力仅达到8 743 kN.采空区下开采顶板动压防控的优先次序为集中煤柱＞走向煤柱＞采空区.

作者王斌 ^[1] 张杰 ^[2] 刘辉 ^[3] 甄泽 ^[4] 齐晓华 ^[5] 卓青松 ^[2] 吴建军 ^[2] 学术成果认领

作者单位西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安710054 ^[1] 西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安710054 ^[2] 陕西涌鑫矿业有限责任公司,陕西榆林719407 ^[3] 榆林市杨伙盘矿业有限公司,陕西神木719313 ^[4] 陕西煤业化工集团孙家岔龙华矿业有限公司,陕西神木719314 ^[5]

关键词近距离煤层复杂采空区覆岩垮落相似模拟支架阻力

分类号 TD325.4

DOI 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0203

发布时间 2022-07-18

基金项目

国家自然科学基金（51774229）；陕西省创新能力支撑计划-科技创新团队项目（2018TD-038）；陕西省自然科学基础研究计划(陕煤联合基金)项目（2019JLM-41）