相似材料模拟实验研究：极近距离煤层上行开采安全性分析

"本文主要探讨了淮北矿业集团朔里煤矿采用极近距离煤层上行开采的相似材料模拟实验研究。通过实验，研究发现上覆3煤的开采未对4煤造成破坏，而5煤开采后形成的冒落带高度约为7.7米。4煤在5煤开采后的裂缝带下位保持连续和完整，仅在5煤采空区边界上方出现小范围的纵向台阶下沉。因此，采取适当的安全措施后，上行开采4煤是可行的。该研究采用了相似材料模拟实验方法，结合全站仪测量等技术，对上覆煤层的变形、移动规律以及上位煤层的赋存条件进行了直接观察和测量。" 文章详细介绍了淮北矿业集团朔里煤矿面临的问题和解决方案。在煤矿的开采初期，由于4煤层的特殊地质条件，矿井采取了下行式开采顺序。然而，随着煤炭资源的减少，矿井考虑回收4煤层以延长其寿命和稳定产量。4煤层与3煤层和5煤层的距离极近，这为开采带来了挑战。 实验部分，研究者利用相似材料模拟实验来模拟实际开采过程，这种方法具有灵活性、直观性和可重复性的优势，尤其适合研究煤层开采对覆岩的影响。实验结果显示，4煤层在3煤层开采后保持相对稳定，而在5煤层开采后，尽管存在冒落带，但4煤层大部分区域并未受到严重破坏，仅在特定边界上方出现局部下沉。这些发现为实施上行开采提供了理论依据。 为了进一步验证和分析，研究者还应用了全站仪等测量工具，对煤层的变形和移动规律进行了精确测量。这些数据有助于制定安全措施，确保在上行开采4煤时，能有效控制和预防潜在的矿山安全问题。 该研究强调了相似材料模拟实验在解决复杂煤层开采问题中的重要作用，并为极近距离煤层的上行开采提供了一种科学、可行的技术路径。同时，这也为其他类似地质条件的煤矿开采提供了借鉴和参考。