五阳矿西部扩区村庄下压煤条带开采设计研究.pdfVIP

总第 179期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．07．009 五阳矿西部扩 区村庄下压煤条带开采设计研究 王俊章 (太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024) 摘 要：针对五阳矿西部扩区的地质条件及地表建筑物分布情况，提出村庄下压煤条带开采方案。通过 FLAC，o数值模拟软件 ，对不同方案的条带煤柱进行稳定性分析，并对地表移动变形进行预计 ，@~iET采 7Om留85m 的条带开采方案在五阳矿西部扩区的合理性和可行性。 关键词：条带开采；FLAC ；煤柱稳定性；地表移动变形 中图分类号：TD832．6 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2014)07—0023—02 潞安环能股份公司五阳煤矿为年产 300万 t的 其顶底板有足够的强度支撑覆岩的载荷，并且能够 大型矿井，目前开采的76、78采区资源频临枯竭，为 保持其长期稳定；地表能够形成单一均匀的下沉盆 保持矿井的可持续发展，需开采矿井西部扩区资源。 地，不出现波浪式下沉…。根据 国内外的条带开采 西部扩区面积58．1km ，工业资源储量 3．804亿 t， 经验 ，一般采宽为开采深度 的 1／4～1／102]。根据 是五阳煤矿未来 50a开采的主要区域，该扩区受采 五阳煤矿西部扩区地质及采矿条件，不同埋深情况 动影响的地表村庄52个 ，压煤量2．2617亿 t，占总 下条带采宽b如表 1所示。 工业储量的59．46％。因此 ，研究五 阳矿西部扩 区 2．2 留宽的确定 按照极限强度理论 ，当煤柱所承受的载荷超过 村庄下压煤开采技术势在必行。 煤柱的强度时，煤柱发生破坏，煤柱强度不足以支撑 1 煤层赋存及地质条件 上覆载荷 ，此时煤柱是不稳定的。反之，煤柱就是稳 定的Ⅲ3]。条带煤柱 留设 宽度 a可 由式 (1)和式 五阳矿西部扩区位于山西省沁水煤 田潞安矿区 (2)E4]计算： 五阳煤矿西侧，东西长约9km，南北宽约5km，面积 为49．44km 主采 3号煤层位于下二叠统山西组 。 = 一 (1) n l 中部，厚度大，全区稳定。煤层平均倾角 9。，厚 1．35 ～ 7．90in，平均 5．6in。直接顶为细砂岩、泥岩，老 一凡= ++1 (2J) 顶为灰白色石英长石砂岩 ．底板为中细粒石英长石 式中：c为条带煤柱的粘结力，MPa；为条带煤 砂岩。 柱的内磨擦角，(。)； 为覆岩平均容重，MN／m ；H 五阳矿西部扩区局部村庄下压煤开采采用条带 为平均开采深度，in；k为侧压力系数，取 1．2。 开采 ．地表标高为 +880 +9001TI，煤层底板标高在 经计算、综合分析，确定五阳矿西部扩区条带开 170～590in之间，煤层埋藏深度 290～680m，平均 采采出宽度 b和保留宽度 口见表 1。 埋藏深度为500m。开采范围内上部地表建筑物主 表 1 条带煤柱设计 要为村庄民房，且分布密集。建筑物多为砖墙平房 和两层楼房 ，其结构形式主要为砖石结构或砖混结