浅埋近距离煤层开采岩层结构特征和控制技术研究

摘要

神东矿区作为我国第一个亿吨级矿区，随着开采强度的不断增大，开采中出现了一些特殊的地质条件，比如近距离、薄基岩、断层带等，在特殊地质条件下开采更容易出现台阶下沉、压架、水灾等灾害，矿压显现剧烈程度不一。本文根据神东石圪台矿浅埋深、近距离这一特殊地质条件，结合现场实际观测数据及理论分析，研究层间距1-6米，6-15米，15米以上等不同情况下浅埋近距离煤层矿压显现的规律并分析其原因，对近距离煤层同采的稳定性进行了分析并提出了安全开采的措施，评价与预测浅埋近距离条件下支架的选型及合理工作阻力。通过研究得出以下结论：
　　 1)通过对石圪台12103工作面的现场观测，总结了浅埋近距离煤层工作面矿压显现规律及影响因素，分析不同层间距及过煤柱等特殊区域矿压显现规律。
　　 2)分析近距离条件下上覆围岩运动规律，建立了近距离条件下上下煤层同采工作面合理错距的理论模型，提出了稳压式布置跟减压式布置方式，得出了合理错距计算公式，结合层间距、层间岩块失稳方式，提出了近距离煤层安全开采的判别条件。
　　 3)根据上下煤层开采垮落带贯通情况(不同层间距)建立3种支架-围岩力学模型，对12103工作面的额定工作阻力进行了验证，结合相邻工作面的具体条件对其合理工作阻力进行预测，为支架选型提供依据。
　　 4)根据煤柱周围区域应力分布规律，对石圪台矿在近距离条件下下煤层回采巷道布置形式进行了研究，总结出三种不同布置的适用条件及布置参数。