贵州垄脊地貌下置换条带煤柱开采研究

贵州矿区生态环境脆弱,且地形地貌较为复杂,大多属低、中山垄脊地貌,以此典型地质条件下的攀枝花煤矿11071工作面为研究背景,采用置换条带煤柱开采,一种“采-留-充”结合的减损开采方法,该方法提高了煤炭资源的回收率,降低了采煤对矿区环境和地表的影响,具有重要的应用价值。通过理论分析与计算确定了保留煤柱宽度a不小于20 m,条带开采宽度b为25~35 m,采用数值模拟方法研究了3种条带开采方案的地表变形特征,综合优选“采-留”方案,后针对优选方案充填置换煤柱进行再次模拟分析上覆岩层移动规律,置换煤柱比例为25%、50%、75%,研究了不同置换率充填对上覆岩层移动的影响,根据上覆岩层的条件合理确定置换率,可最大限度地提高资源回收率。研究结果表明:方案“采35 m留30 m,置换率25%~50%”最为合理,地表二次变形不明显,地表变形符合建筑物损毁等级Ⅰ级标准。