摘要
浅埋近距离煤层综采工作面过上方房柱式煤柱时产生的动载矿压,己成为榆神府矿区面临的具体工程问题。由于上部煤层房柱式煤柱失稳对下部煤层开采产生很大影响,造成工作面动载矿压事故,严重威胁着矿井的安全高效生产。 本文以陕北矿业公司韩家湾煤矿2-2煤层房柱式采空区下3-1煤层开采为工程背景,采用理论分析、计算机数值模拟及实验室相似物理模拟实验等研究方法,对韩家湾煤矿3-1煤层开采工作面过2-2煤层房柱式煤柱的过程,以及动载矿压发生的机理进行深入研究。从应力变化和岩层运移的角度,分析回采工作面过房柱式煤柱群和隔离煤柱时可能引发的动载矿压的原因。研究结果表明:回采工作面过房柱式煤柱群发生动载矿压是由于在下煤层采动和超前支承压力的影响下,房柱式煤柱突然大范围的失稳破坏导致其上方关键层发生超前断裂,关键块体的逆向回转将过大的覆岩载荷传递至下方围岩岩层结构中,最终导致下方关键块体发生滑落失稳,这是造成工作面发生强烈动载矿压的根本原因。而过间隔煤柱是由于2-2煤层上覆岩层岩块的回转失稳,在出间隔煤柱时上覆岩层应力及煤柱集中应力突然释放所导致。 下煤层工作面过房柱式煤柱群和间隔煤柱发生的动载矿压现象,对煤矿开采工作面的安全生产和工作面人员以及设备安全具有极大地危害性。因此,对其动载矿压机理的研究,为榆神府矿区上覆房柱式采空区下近距离煤层综采将遇到的安全问题提供参考和解决技术措施。