覆岩应力-漏风综合影响下浅埋煤层群下煤层开采巷道布置研究

作     者：高奎英 张翔 王乙桥 罗国栋 李兆熙 GAO Kuiying;ZHANG Xiang;WANG Yiqiao;LUO Guodong;LI Zhaoxi

作者机构：国能神东煤炭集团有限责任公司陕西省榆林市719315 中国矿业大学〈北京〉应急管理与安全工程学院北京市海淀区100083 国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿陕西省榆林市719315 

出 版 物：《中国煤炭》 (China Coal)

年 卷 期：2024年第50卷第8期

页      面：62-71页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金创新研究群体资助项目(52121003) 国家自然科学基金重点资助项目(52130409) 

主　　题：近距离煤层群 浅埋煤层 离散元方法 巷道布置 漏风通道 裂隙发育 

摘      要：针对浅埋近距离煤层群上部遗留煤柱影响下的下部工作面巷道合理布置位置确定问题,以活鸡兔井为例,采用离散元方法(DEM)模拟研究了遗留煤柱底板应力分布与上、下煤层开采采空区裂隙发育特征。结果表明:12号煤层开采过后,22号煤层水平距上覆煤柱20 m内为垂向应力与主应力差增高区,22号煤层水平应力在区段煤柱内侧较低;下煤层巷道布置采用外错式与重叠式时,巷道两侧围岩主应力差较大,且外错式与重叠式布置方式下22号煤层工作面开采时夹层与上部老空区覆岩二次运移剧烈,采空区两侧斜向裂缝带发育与贯通较好;采用内错式,巷道两侧围岩主应力差随与煤柱距离增大先降低、后升高,在距煤柱25~35 m处主应力差达到最低,且该布置方式下上部采空区覆岩沉降均衡,裂缝带闭合性较好,极大阻止了地表与层间贯通漏风通道的发育。