(2)按lk=hk显然h12R/q计算lTk2=h2k2R/q.5×2×4×10/483.36=52.8,同理l1,T2=71=30.22223322RT1<h212R所以这2层坚硬岩层都是层间岩层关键层.T2,即l1<l2.2
hTk计算:ly2=(2×ky(3)确定下部煤层采空区的形状与尺寸.8号煤层刀柱采区悬空跨度l=min(l)=15m.z,max,lq,max(4)计算关键层的叠合破断距并判断上行开采的可行性.按lyk=hk
.5×2×4×10/(483.36+0.024×2×25×100)=47.3>l,可见此处8号煤层刀柱Ty2)=72
采空区上方遗弃的6号煤层可以进行上行开采.
3 36703工作面上行开采情况
36703工作面于2005-01-15正式开始掘进,2005-09-06贯通.采用综合机械化采煤方法,全部垮落法管理顶板.该工作面从2005年9月份开始正式安装回采设备,采用ZZ2800-113/213型综采支架、MG-200型双滚筒采煤机、SGB-630/220型可弯曲刮板输送机、SZQ-75型转载机.11月开始试采,工作面安装了5组10个圆图仪,每5架安装1组压力表,每天收集圆图仪、压力表记录情况,巷道按下伏采空区位置布点安装锚杆压力计,测量顶底板和两帮移近量,综合整理分析.发现矿压显现不明显,顶底板和两帮最大移近量分别为340,210mm,工作面进展一切正常,至2006年9月试采结束,仅本工作面就成功回收遗弃煤层30万t.36703工作面上行开采的实现,不仅成功回收了刀柱采空区上方遗弃煤层,而且也为和白家庄矿情况类似的老矿井延长服务年限探索了一条行之有效的途径.[11]
4 结 论
(1)针对刀柱采空区上方遗弃煤层回收问题,提出刀柱采空区上行开采的可行性主要取决于层间岩层结构的稳定性与承载能力,其归根于层间岩层关键层的稳定性与承载能力.
(2)刀柱采空区上方遗弃煤层开采时必然对层间岩层关键层有影响,考虑其影响提出了关键层叠合破断距的概念,即关键层在覆岩自重及上部煤层开采时的采动影响共同作用下的极限破断距.上行开采可行性的判别应关注关键层的叠合破断距以及其结构机理.
(3)立足于岩层结构的力学特性,考虑上层煤开采的采动影响,本文提出了“5步法”刀柱采空区上方遗弃煤层上行开采可行性判定理论及方法.工程实践证明,本文所提出的刀柱采空区上方遗弃煤层上行开采可行性判定理论及方法可行.
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2009年《煤炭学报》征订启事
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