近直立特厚冲击煤层保护层优选方案研究

• 作者: 吕有厂 孙秉成 张宏伟 朱志洁 杜文超 荣海 贾策
• 来源期刊: 安全与环境学报
• 学科: 工学
• 关键词: 安全工程 冲击地压 近直立特厚煤层 保护层开采 数值模拟 相似材料模拟 方案优化
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 安全工程
• 页码范围: 1182-1191
• 页数: 10页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.04.012

摘要

为了研究保护层开采对近直立特厚煤层的解危效果,以乌东煤矿南采区为研究对象,应用FLAC3D数值计算方法,通过增加单侧煤层开采水平数量,计算岩柱本身及被保护层垂直应力和最大主应力分布的变化情况,对两个保护层的保护范围和保护效果进行评价,应用理论分析和相似材料模拟方法对优化方案进行了验证.结果 表明:无论B1 +2煤层或B3 +6煤层作为保护层,均可降低被保护层煤体的垂直应力与最大主应力,应力降低值与两个工作面相对高差成正比;随着B1 +2煤层的开采,将同时降低岩柱的垂直主应力和最大主应力;随着B3 +6煤层的开采,岩柱的垂直应力将呈现逐渐升高的趋势,增大了冲击地压发生的危险性.当B1 +2煤层作为保护层时,可使岩柱局部区域的应力升高1.14％;但当B3 +6煤层作为保护层时可使岩柱局部区域的应力升高6.17％.将B1 +2煤层作为保护层可降低岩柱垂直应力的升高幅度,降低冲击地压发生危险.B3 +6煤层开采对B1 +2煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于60 m,B1 +2煤层开采对B3 +6煤层起到保护效果时的岩柱宽度应小于80 m.