浅埋近距离煤层群分类及其采场支护阻力确定

以神府矿区浅埋煤层群开采为背景,采用实测、物理模拟及理论分析的方法,揭示了浅埋煤层群开采的矿压特征,提出了基于岩层控制的浅埋煤层群科学分类。建立了3类浅埋煤层群顶板结构模型,提出了工作面合理支护阻力的确定方法。研究表明:间隔层厚度与下煤层采高之比(间采比G)是影响煤层群下工作面矿压特征及浅埋煤层群分类的关键指标。提出了浅埋煤层群的3类划分:Ⅰ类为无关键层的浅埋极近距离煤层群,间采比一般小于3.3,下煤层工作面来压主要受上煤层垮落顶板活化结构影响,存在来压分区;Ⅱ类为浅埋单关键层近距离煤层群,间采比一般为3.3~7.3,表现为典型浅埋煤层矿压特征;Ⅲ类为浅埋双关键层近距离煤层群,间采比一般大于5.3~11.3,表现为近浅埋煤层矿压特征。通过建立下煤层开采顶板结构模型,给出了工作面支护阻力的计算方法。

大同矿区煤层群开采覆岩结构分类及其运移特征

以大同矿区煤层群下行开采为背景,采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法,对煤层群开采覆岩结构分类及其运移特征进行了研究。结果表明:煤层群开采,根据层间岩体是否存在关键层以及各层位关键层的赋存状态,提出2类7种煤层群开采覆岩结构模型。当层间岩体不存在关键层时,依据推导得到的上下煤层安全间距和极限稳定间距,将上部煤层上覆主控关键层的赋存状态划分为完整承压、极限稳定和破断失稳3种类型。层间关键层的赋存状态存在3种形式,分别为上部煤层底板高应力造成的损伤失稳、下部煤层回采扰动致使的梁式失稳、层间关键层有效承压。层间关键层运动失稳以后,可以按层间岩体不存在关键层进行考虑,并依据上下煤层安全间距和极限稳定间距进一步确定主控关键层的赋存状态。地质条件相同时,覆岩运移程度表现为:层间不存在关键层>层间关键层低位梁式失稳>层间关键层高位损伤失稳。数值模拟和工程案例实测结果一定程度上验证了煤层群开采覆岩结构分类及运移特征研究的合理性与准确性。