厚松散层超薄基岩煤层开采防砂煤岩柱留设研究.pdfVIP

学兔兔 第20卷 第2期 (总第 123期) 煤 矿 开 采 Vo1．20No．2 (SeriesNo．123) 2015年4月 COAL MININGTECHN0LOGY April 2015 厚松散层超薄基岩煤层开采防砂煤岩柱留设研究 王福清 (皖北煤电集团公司百善煤矿，安徽 淮北 235154) [摘 要] 为了解放皖北百善煤矿浅部压煤，合理留设煤层安全保护煤岩柱，采用理论计算和 相似材料模拟实验，对厚松散层超薄基岩浅部煤层开采引起覆岩破裂特征及规律进行分析，结果表 明，覆岩活动与裂隙发育主要受基本顶关键层控制，采动裂隙呈 “马鞍形”分布，垮落带高度保持在 9m左右，防砂煤岩柱高度应不小于13．5m。现场通过窥视孔实测得到基本顶位于8．0—13．0m层位， 冒落带高度大约为6．0～8．0m，防砂煤岩柱的高度应不小于 14m。根据研究和实测，最终将40—60m 的安全煤岩柱改设为 15m的防砂煤岩柱，可解放9．5Mt左右压煤量，延长矿井的服务年限8—10a。 [关键词】 厚松散层；超薄基岩；风化基岩；防砂煤岩柱。 [中图分类号]TD822．3 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2015)02-0024—03 Anti-sandCoalandRockPillarDesign forM iningunderThick LooseBedandExtremely．thinBasement 皖北百善煤矿煤层上覆有巨厚松散层沉积，在 呈薄层状夹杂在泥质岩石之 间。通过补勘 以及 勘探和设计开采时，为安全生产，在浅部留设了 “两带”发育高度观测孔测试，6煤顶板 中的中细 40—60m安全煤岩柱，形成了 14．0Mt呆滞煤炭， 砂岩和粉砂岩多为泥质胶结，其黏土矿物中高岭石 长期得不到及时开发利用，严重制约着矿井生 和伊利石约占50％，在受风化尤其是强烈风化后， 产 ¨J。随着矿井进入后期开采，解决浅部超薄基 长石颗粒大部分高岭土化，其黏土矿物被水浸泡后 岩段煤层开采面临的溃砂问题，合理留设防砂煤岩 膨胀率均在 50％以上 j。基岩风化带在采动过程 柱，成为矿井面临的首要技术难题 J。 中其抗压强度将大大降低，塑性和抗变形破坏能力 本文根据百善矿基岩风化带特性，在分析64 均会增强，能够很好抑制开采引起的冒落裂缝带向 采区地质条件的基础上，采用经验公式计算、相似 上发展，并减弱其储导水能力 j。 模拟以及现场实测相结合的方法，分析了厚松散层 同时，根据百善矿近年来在相邻 61采 区 超薄基岩浅部煤层开采引起上覆岩层破裂特征及规 6122，6123，6124，6125工作面提高上限开采实 律，完成了防砂煤岩柱的合理留设，为相似条件下 践及64采区已采工作面顶板基岩风化带的实测资 矿井防砂煤岩柱的留设提供参考和依据。 料，遭受强风化基岩段具有阻碍上部水垂直下渗和 抑制下部采动裂隙向上发展的作用 ，能有效保 1 采矿地质条件 护浅部煤层开采免受松散层底部含水层的威胁 。因 百善煤矿 64采 区上覆基 岩厚度为 18．0～ 此安全回采64采区浅部煤层，只需要留设一定高 50．7m，新生界松散