近距离煤层群下煤层综放开采上行开采技术研究

摘要

为了提高燕家河煤矿煤炭资源回采率、延长矿井的服务年限和实现煤层群中厚薄煤层之间合理配采，文章基于矿井中近距离煤层群5-1煤、5-2煤及8煤地质条件，采用理论分析、物理模拟、数值模拟、现场实测分析等方法对近距离煤层群下煤层综放开采上行开采技术进行深入研究，在综合分析8煤综放开采采场覆岩运移规律及破断特征后，确定了上覆5-1煤、5-2煤岩层变形破坏特征、上行开采可行性以及5-1煤、5-2煤工作面合理布置等关键参数。主要研究结果如下：
　　（1）理论分析表明，5-1煤层位于8煤工作面采空区上方垮落带的上层位、裂缝带的下层位；5-2煤层位于8煤工作面采空区上方垮落带与裂缝带的过渡层位，少部分钻孔区域显示不满足上行开采。
　　（2）采场覆岩运移及破断特征分析表明：8煤工作面采场覆岩垮落带高度为25m左右，裂缝带高度为35～60m；5-1煤层处于8煤垮落带之上，5-1煤层顶底板连续性完好，不存在台阶下沉，可上行开采。5-2煤相对5-1煤破坏较严重。
　　（3）钻孔窥视实测8煤垮落带高度约为25m。5-2煤巷探显示顶底板未出现台阶下沉，煤层出现整体下沉、连续性完好，可上行开采。当8煤采空区一侧为实体煤层或8煤区段煤柱为宽煤柱（＞20m）时，5-2煤工作面布置其顺槽应内错8煤采空区不小于25m。
　　（4）综合以上分析表明，8煤综放开采后，上覆5-1、5-2煤层处于整体下沉，煤层结构连续性完好；除切眼、停采线及工作面上下端头上部局部区域以外，5-1、5-2煤层未出现台阶错动，均可上行开采。

目录

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容、方法及技术路线

2 矿井开采技术地质条件及煤岩力学测试

2.1 开采现状

2.2 8103工作面地质概况

2.3煤岩物理力学参数测试

2.4 本章小结

3 近距离煤层群上行开采可行性判别分析

3.1 上行开采可行性判别方法

3.2 近距离煤层群上行开采采动影响时空关系分析

3.3 本章小结

4 近距离煤层群上行开采物理相似材料模拟实验分析

4.1 物理模拟实验设计

4.2 上行开采物理相似材料模拟实验方案

4.3 物理相似模拟实验结果及分析

4.4 本章小结

5 近距离煤层群上行开采数值模拟分析

5.1 UDEC数值模拟软件

5.2 模型的设计及建立

5.3工作面走向模拟结果分析

5.4工作面倾向模拟结果分析

5.5本章小结

6 近距离煤层群采场覆岩活动规律现场实测分析

6.1 现场观测方案

6.2 观测结果及分析

6.3 5-2煤层巷探实测分析

6.4 5-2煤巷探结果及分析

6.5 本章小结

7 结论及展望

7.1 主要结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录