论文部分内容阅读
特厚煤层大采高(一次采全高)回采是建设高产高效矿井、充分回收煤炭资源的重要手段。宁东矿区厚度在6.0m以上的煤层约占全区煤炭总储量的40%,煤层赋存条件复杂,开采过程中矿压显现剧烈,巷道片帮、冒顶等一系列问题制约了矿井的安全、高效生产。因此巷道的稳定性控制技术是该区6.0m以上特厚煤层开采工艺突破和提升的基础保障,也是实现该矿区安全高产高效矿井建设的核心之一。本文通过现场工程地质调查、岩石力学试验、数值计算与现场监测等方法,对宁东矿区羊场湾煤矿复杂特厚煤层6.2m大采高工作面的保护煤柱留设、巷道支护形式的选择等问题进行分析研究。通过研究表明,大采高煤巷的保护煤柱的松动范围在0.97~2.85m之间,在距机巷负帮12.5m范围及距辅运巷负帮6.0m范围内,保护煤柱应力释放明显,且煤柱内部距两巷负帮2.5m左右均有明显的应力集中;通过FLAC数值模拟,分析和掌握了开采过程中巷道的应力、变形规律,并确定了机、辅运巷的锚杆(索)及其他构件的支护形式;保护煤柱宽度由原来初设的47.0m降低至为35.0m,在保证安全开采的基础上,大大提高了资源回收率。通过现场锚杆(索)拉拨力检测、巷道应力-变形监测及煤柱内部结构的声-光-电综合监测表明,复杂赋存环境下羊场湾煤矿6.2m大采高工作面巷道保护煤柱宽度、现有的支护形式和强度,可以保证矿井安全开采需要。本研究的复杂特厚煤层大采高工作面巷道稳定性控制技术在羊场湾煤矿应用实践表明,该技术成功保证了巷道的稳定和工作面顺利推进,对1000万t/a的安全、高效矿井建设提供了保障,同时对宁东矿区类似条件下大采高工作面巷道支护设计有一定的借鉴意义。