岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2013年
7期
1321-1330
,共10页
鞠金峰%许家林%朱卫兵%王路军
鞠金峰%許傢林%硃衛兵%王路軍
국금봉%허가림%주위병%왕로군
采矿工程%近距离煤层%一侧采空煤柱%压架%关键层
採礦工程%近距離煤層%一側採空煤柱%壓架%關鍵層
채광공정%근거리매층%일측채공매주%압가%관건층
mining engineering%close distance seam%goaf-side coal pillar%support crushing%key stratum(KS)
针对神东矿区石圪台煤矿1-2煤一盘区多个工作面在推出上覆1-2上煤一侧采空煤柱过程中发生的压架事故,采用现场实测、理论分析和模拟试验,对压架发生的机制及其防治对策进行研究。结果表明:下煤层切眼布置于上覆煤柱区下方,造成工作面回采期间经历由煤柱区进入采空区下的开采过程,即为出一侧采空煤柱的开采。在此过程中出现的压架存在2种类型,当切眼距煤柱边界较远而大于煤柱上方关键层的初次破断距时,则出煤柱时该关键层将处于周期破断状态,并与煤柱边界采空区一侧已断块体形成非稳定的三铰式结构,该结构的相对回转运动传递的过大载荷是压架发生的根本原因。当切眼距煤柱边界较近而介于煤柱上方关键层的初次破断距和周期破断距之间时,则出煤柱时该关键层将呈现悬臂式破断,由于其破断跨度较大,将造成支架载荷的过大而压架;同时,若此破断跨度超过该关键层1.7~1.9倍的周期破断距时,其压架强度将明显增高。模拟试验和工程实践表明,缩小下煤层切眼距煤柱边界的距离使得煤柱上方关键层不发生破断,可有效防治出一侧采空煤柱开采的压架。
針對神東礦區石圪檯煤礦1-2煤一盤區多箇工作麵在推齣上覆1-2上煤一側採空煤柱過程中髮生的壓架事故,採用現場實測、理論分析和模擬試驗,對壓架髮生的機製及其防治對策進行研究。結果錶明:下煤層切眼佈置于上覆煤柱區下方,造成工作麵迴採期間經歷由煤柱區進入採空區下的開採過程,即為齣一側採空煤柱的開採。在此過程中齣現的壓架存在2種類型,噹切眼距煤柱邊界較遠而大于煤柱上方關鍵層的初次破斷距時,則齣煤柱時該關鍵層將處于週期破斷狀態,併與煤柱邊界採空區一側已斷塊體形成非穩定的三鉸式結構,該結構的相對迴轉運動傳遞的過大載荷是壓架髮生的根本原因。噹切眼距煤柱邊界較近而介于煤柱上方關鍵層的初次破斷距和週期破斷距之間時,則齣煤柱時該關鍵層將呈現懸臂式破斷,由于其破斷跨度較大,將造成支架載荷的過大而壓架;同時,若此破斷跨度超過該關鍵層1.7~1.9倍的週期破斷距時,其壓架彊度將明顯增高。模擬試驗和工程實踐錶明,縮小下煤層切眼距煤柱邊界的距離使得煤柱上方關鍵層不髮生破斷,可有效防治齣一側採空煤柱開採的壓架。
침대신동광구석을태매광1-2매일반구다개공작면재추출상복1-2상매일측채공매주과정중발생적압가사고,채용현장실측、이론분석화모의시험,대압가발생적궤제급기방치대책진행연구。결과표명:하매층절안포치우상복매주구하방,조성공작면회채기간경력유매주구진입채공구하적개채과정,즉위출일측채공매주적개채。재차과정중출현적압가존재2충류형,당절안거매주변계교원이대우매주상방관건층적초차파단거시,칙출매주시해관건층장처우주기파단상태,병여매주변계채공구일측이단괴체형성비은정적삼교식결구,해결구적상대회전운동전체적과대재하시압가발생적근본원인。당절안거매주변계교근이개우매주상방관건층적초차파단거화주기파단거지간시,칙출매주시해관건층장정현현비식파단,유우기파단과도교대,장조성지가재하적과대이압가;동시,약차파단과도초과해관건층1.7~1.9배적주기파단거시,기압가강도장명현증고。모의시험화공정실천표명,축소하매층절안거매주변계적거리사득매주상방관건층불발생파단,가유효방치출일측채공매주개채적압가。