浅埋深特厚煤层综放开采地表异常塌陷原因分析
|
摘要
采用现场观测和理论分析相结合的方法,对柴沟煤矿1503综放工作面回采过程中顶板发生抽冒、地表塌陷,塌陷坑深度大于煤层采厚的现象进行了研究。研究表明:工作面上覆岩层主关键层是复合关键层,复合关键层的破断距离较大,达105m;下部亚关键层破断形成组合悬臂梁结构,组合悬臂梁结构以及主关键层的破断距导致了下方采空区有巨大空间;主关键层破断后,上覆破碎岩石向四周滑落、运动充填了采空区,导致了地表异常塌陷坑的出现。现场矿压观测的结果以及塌陷坑出现的位置与理论计算数据基本吻合。
Using combined method of field testing and theoretical analysis,it taking the phenomenas that roof collapse,surface subsidence,and subsidence hole depth larger than coal seam mining depth of 1503 fully mechanized top coal mining working face of Caigou coal mine as studying object. The results showed that the main critical layers of overburden was combination key critical layers above working face,giant space appeared around goaf that induced by cantilever structure and fracture distance of key critical layers,goaf was filled by cracks after key critical layer failure. the results of field confirmed with theoretical calculation data.
Using combined method of field testing and theoretical analysis,it taking the phenomenas that roof collapse,surface subsidence,and subsidence hole depth larger than coal seam mining depth of 1503 fully mechanized top coal mining working face of Caigou coal mine as studying object. The results showed that the main critical layers of overburden was combination key critical layers above working face,giant space appeared around goaf that induced by cantilever structure and fracture distance of key critical layers,goaf was filled by cracks after key critical layer failure. the results of field confirmed with theoretical calculation data.
引文
[1]闫少宏.综放开采矿压显现规律与支架-围岩关系新认识[J].煤炭科学技术,2013,41(9):96-99.
[2]王金华.复杂厚煤层综放开采技术与工程实践[M].北京:煤炭工业出版社,2013.
[3]王家臣.厚煤层开采理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2009.
[4]谢广祥,王磊.综放工作面煤层及围岩破坏特征的采厚效应[J].煤炭学报,2010,35(2):177-181.
[5]于雷,闫少宏,刘全明.特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定[J].煤炭学报,2012,37(5):737-742.
[6]张文泉,刘海林,赵凯.厚松散层薄基岩条带开采地表沉陷影响因素研究[J].采矿与安全工程学报,2016,33(6):1065-1071.
[7]瞿群迪,姚强岭,李学华,等.充填开采控制地表沉陷的关键因素分析[J].采矿与安全工程学报,2010,27(4):458-462.
[8]汤伏全,姚顽强,夏玉成.薄基岩下浅埋煤层开采地表沉陷预测方法[J].煤炭科学技术,2007,35(6):103-105,66.
[9]徐乃忠,王斌,祁永川.深部开采的地表沉陷预测研究[J].采矿与安全工程学报,2006,23(1):66-69.
[10]张广伟.软弱覆岩地表沉陷机理研究及应用[D].北京:煤炭科学研究总院,2016.
[11]张连贵.兖州矿区非充分开采覆岩破坏机理与地表沉陷规律研究[D].徐州:中国矿业大学,2009.
[12]谭志祥,王宗胜,李运江,等.高强度综放开采地表沉陷规律实测研究[J].采矿与安全工程学报,2008,25(1):59-62.
[13]姜晨光,贺勇,梁安波,等.矿区地表沉陷规律的新认识[J].岩石力学与工程学报,2003,22(1):162-165.
[14]钱鸣高,石平五,许家林.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010.
[15]缪协兴,茅献彪,孙振武,等.采场覆岩中复合关键层的形成条件与判别方法[J].中国矿业大学学报,2005,34(5):547-550.
[16]侯忠杰.组合关键理论的应用及其参数确定[J].煤炭学报,2001,26(6):611-615.
[17]刘世奇.厚煤层开采覆岩破坏规律及粘土隔水层采动失稳机理研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2016.
[2]王金华.复杂厚煤层综放开采技术与工程实践[M].北京:煤炭工业出版社,2013.
[3]王家臣.厚煤层开采理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2009.
[4]谢广祥,王磊.综放工作面煤层及围岩破坏特征的采厚效应[J].煤炭学报,2010,35(2):177-181.
[5]于雷,闫少宏,刘全明.特厚煤层综放开采支架工作阻力的确定[J].煤炭学报,2012,37(5):737-742.
[6]张文泉,刘海林,赵凯.厚松散层薄基岩条带开采地表沉陷影响因素研究[J].采矿与安全工程学报,2016,33(6):1065-1071.
[7]瞿群迪,姚强岭,李学华,等.充填开采控制地表沉陷的关键因素分析[J].采矿与安全工程学报,2010,27(4):458-462.
[8]汤伏全,姚顽强,夏玉成.薄基岩下浅埋煤层开采地表沉陷预测方法[J].煤炭科学技术,2007,35(6):103-105,66.
[9]徐乃忠,王斌,祁永川.深部开采的地表沉陷预测研究[J].采矿与安全工程学报,2006,23(1):66-69.
[10]张广伟.软弱覆岩地表沉陷机理研究及应用[D].北京:煤炭科学研究总院,2016.
[11]张连贵.兖州矿区非充分开采覆岩破坏机理与地表沉陷规律研究[D].徐州:中国矿业大学,2009.
[12]谭志祥,王宗胜,李运江,等.高强度综放开采地表沉陷规律实测研究[J].采矿与安全工程学报,2008,25(1):59-62.
[13]姜晨光,贺勇,梁安波,等.矿区地表沉陷规律的新认识[J].岩石力学与工程学报,2003,22(1):162-165.
[14]钱鸣高,石平五,许家林.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010.
[15]缪协兴,茅献彪,孙振武,等.采场覆岩中复合关键层的形成条件与判别方法[J].中国矿业大学学报,2005,34(5):547-550.
[16]侯忠杰.组合关键理论的应用及其参数确定[J].煤炭学报,2001,26(6):611-615.
[17]刘世奇.厚煤层开采覆岩破坏规律及粘土隔水层采动失稳机理研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2016.