基于沉陷预测的上下煤层协同开采工作面走向错距研究

Research on staggered distance of upper and lower coal seam cooperative mining face based on subsidence prediction

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中文摘要：为研究层间距离较大、不属于近距离煤层范畴的上下煤层同采工作面的安全走向错距,以潞安集团伊田煤业2号煤层(上覆煤层)、11号煤层(下伏煤层)协同开采工作面为工程背景,基于下伏煤层采场顶板垮落特征及"竖三带"理论分析结果,提出下行协同开采条件下需要解决的科学问题为下伏煤层的开采活动不能影响上覆煤层的安全生产.建立了概率积分法开采沉陷计算模型,探究充分采动条件下,下伏11号煤层工作面开采对上覆2号煤层底板的沉陷影响范围.将下沉10 mm、倾斜3 mm/m、曲率0.08×10−3/m和水平变形2 mm/m作为下伏煤层开采对上覆煤层的安全影响阈值,以上覆煤层工作面位于下伏煤层工作面开采沉陷影响范围之外为判据,并考虑1.5倍的安全系数,得出上下煤层同采工作面的合理走向错距为96.2 m.两工作面协同开采过程中,通过严格管控每班和每日的回采进度,使其前后错距始终大于96.2 m,监测上覆2号煤层工作面及其回采巷道的矿压显现情况,并与同类条件单层开采时的矿压规律进行对比分析.工程实践表明:2号煤层、11号煤层协同开采过程中,基于下伏11号煤层工作面充分采动条件下的开采沉陷范围,确定的上下煤层同采工作面走向错距合理可靠,上覆2号煤层工作面未受到下伏11号煤层工作面的开采沉陷影响,可以实现安全协同生产.

作者：

任兴云、郝兵元、贺福帅、王宏伟、苗青旺

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作者单位：

太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西太原 030024

太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024

潞安集团蒲县伊田煤业有限公司,山西临汾 041200

关键词：

开采沉陷上下煤层协同开采走向错距概率积分法

基金：

国家自然科学基金山西省自然科学基金

项目编号：

U1810104201901D111047

出版年：

2022

DOI：

10.13199/j.cnki.cst.2021-0403

煤炭科学技术

煤炭科学研究总院

煤炭科学技术

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：2.095

ISSN：0253-2336

年,卷(期)：2022.50(12)

被引量1
参考文献量15