三软煤层巷道围岩自稳平衡圈分析

为了揭示三软煤层巷道底板和两帮破坏对顶板稳定性的影响,分别建立了考虑两帮和底板影响的巷道顶板自稳平衡拱计算模型,给出了自稳平衡拱的解析表达式,分析了巷道底板、两帮、顶板三者的相互影响关系。研究得出,顶板平衡拱的高度与巷道等效宽度成正比,与巷道两帮和顶板内摩擦系数成反比。两帮破坏时,巷道等效宽度增大,顶板平衡拱高度增量与巷帮破坏深度成正比。底板破坏时,巷道等效高度增大,导致顶板平衡拱高度增加,顶板平衡拱高度增量与巷道底板破坏深度成正比。提出了三软煤层巷道的支护原则,指出加强三软煤层巷道两帮和底板对提高巷道顶板稳定性具有重要作用。

膏体充填开采底板破坏机理及分区治理技术

针对岱庄煤矿高承压水上、建筑物下长壁膏体充填工作面安全采煤的问题,采用理论分析、数值模拟及现场实测相结合的方法,提出了膏体充填开采工作面的等效巷道底板破坏理论,并基于该理论对膏体充填开采工作面底板破坏的时空效应进行了分析,得到膏体充填工作面底板塑性破坏区及其范围。根据岱庄煤矿11607试验工作面的现场实际,通过FLAC3D数值模拟结果得出:当试验工作面充填步距自1.2 m上升至3.6 m时,工作面底板岩层已贯通的塑性区深度未发现明显变化,已贯通的塑性区延伸至底板泥岩和细粒砂岩层,其深度约为3.6 m。结合岱庄煤矿11607试验工作面底板岩层导水裂隙的种类,将其底板岩层划分为底板完整区、构造发育区及底板薄弱区,并针对底板不同划区,提出膏体充填工作面底板破坏分区防治技术措施。通过现场注水试验法对试验工作面底板破坏深度进行探测,结果显示试验工作面底板最大破坏深度在3 m左右。

强含水层上充填开采煤炭资源的分析研究

强含水层上充填开采煤炭资源,与垮落法相比围岩应力变化、底板破坏深度等有本质区别。文章结合岱庄矿充填开采实践提出等效巷道宽度概念,探讨充填工作面底板安全隔水层厚度评价方法,通过合理确定等效巷道宽度,以此计算安全隔水层厚度、评价工作面开采安全性,为岱庄煤矿16煤开采提供理论依据。