急傾斜薄煤層上行開采研究.pdf

1、由于傾角的影響，急傾斜煤層開采后，其上覆巖層彎曲、變形和破壞規(guī)律與開采近水平或緩傾斜煤層不同。首先，煤層開采后上覆巖層的垮落形態(tài)沿煤層傾向呈現(xiàn)不對(duì)稱分布，冒落帶最大高度不出現(xiàn)在采空區(qū)中部上方，而是出現(xiàn)在偏向采空區(qū)上部位置；其次，煤層開挖后，沿煤層傾向，采空區(qū)上方頂板垮落巖石由于重力作用沿著煤層傾向向采空區(qū)下部移動(dòng)，造成采空區(qū)下部充填較為充分，位于采空區(qū)下部的頂板應(yīng)力釋放區(qū)較小，而位于采空區(qū)中上部頂板壓力釋放區(qū)較大，因此采空區(qū)上方頂板應(yīng)力

2、呈現(xiàn)不對(duì)稱分布；并且，由于傾角較大，上覆巖層重力沿層面的分量較大，使得上覆巖層主要受壓產(chǎn)生破壞；采空區(qū)上方頂板垮落形態(tài)呈“廠”字形。將近水平或緩傾斜煤層開采后形成的“三帶”高度的判定公式運(yùn)用于急傾斜煤層，判斷其形成的“三帶”范圍，與真實(shí)情況差異較大，因?yàn)榧眱A斜煤層開采后，采空區(qū)上部和下部頂板的垮落帶，裂隙帶和彎曲下沉帶的高度都存在較大不同。因此，急傾斜煤層開采后，對(duì)其上覆巖層結(jié)構(gòu)特征，變形破壞規(guī)律，最大影響高度，影響程度等的研究是一大難

3、題。上行開采是指地層中存在兩層或者多層相距一定距離的煤層時(shí)，首先開采位于下方位置的煤層，再開采位于上方層位的煤層的一種不同于正常開采順序的一種采煤方法。由于其在一定條件下具有極大的安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，引起國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者的研究及運(yùn)用。但是目前國(guó)內(nèi)外采用上行開采的多為傾角較小的煤層，而極少研究急傾斜煤層。煤層開采后，急傾斜煤層采空區(qū)覆巖移動(dòng)方式和礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與開采水平或緩傾斜煤層有很大的差異，而上方煤層能否開采受下方煤層開采后

4、其上覆巖層的運(yùn)動(dòng)與破壞狀態(tài)影響和決定。因此，研究分析急傾斜煤層開采后上覆巖層變化特征、規(guī)律，并對(duì)工作面及時(shí)采取有效保護(hù)措施，對(duì)確定上覆煤層巷道布置方式及回采工作順利進(jìn)行有著極其重要的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①急傾斜煤層直接頂上方老頂巖層的最大擾度及其位置；②考慮到上覆巖層彎曲變形隨著高度的增加逐漸減弱的特性，用楔形區(qū)移動(dòng)模型分析得到急傾斜煤層開采后對(duì)上覆巖層的最大影響高度；③通過(guò)數(shù)值模擬驗(yàn)證了理論分析的正確性，得到了急傾斜