上行开采研究：煤层巷道合理位置选择与安全性

"上行开采上部煤层合理巷道位置选择研究" 本文主要探讨了淮北朱仙庄煤矿Ⅱ5采区8煤层的上行开采策略，以及如何选择合理的巷道位置以确保安全、高效地回采。在解决8煤层的突出问题时，采取了开采10煤作为下保护层的方法，即上行开采。通过数值模拟，研究发现，在Ⅱ1051工作面开采期间，工作面上覆岩层中形成了由高应力束构成的应力壳。这个应力壳在开采初期相对完整，上方壳体应力集中显著。随着工作面的推进，应力壳逐渐向上扩展，最大高度可达111.4米。应力壳的存在使得其内部形成了一个受保护的低应力区域，同时壳体自身的应力集中程度逐渐降低。 为了确定8煤层回采巷道和底板巷道的最佳位置，研究人员结合数值模拟和相似模拟实验的结果。他们发现，8煤回采巷道应设置在应力壳的保护范围内，这样可以减少巷道围岩的应力集中，降低破坏程度，提高巷道稳定性。而底板巷道则建议布置在8煤层底板下方大约14米处，此位置的巷道围岩应力集中程度最低，破坏范围最小，有利于保证巷道的稳定性，从而实现8煤层的安全回采。 上行开采是一种有效的防止煤层突出的开采方式，它通过先开采下部煤层来缓解上部煤层的压力，降低突出风险。应力壳的概念是理解这一过程的关键，它是上行开采过程中自然形成的一种应力分布模式，对保护层开采效果有直接影响。数值模拟和相似模拟实验是研究这种复杂地质现象的重要工具，它们能够帮助我们更准确地预测和控制开采过程中的力学行为，优化巷道设计。 关键词：上行开采，应力壳，数值模拟，相似模拟，开采设计，保护层开采 中图分类号：TD822 文献标识码：A 文章编号：1671－0959(2016)04-0005-05 该研究对于指导类似地质条件下的煤矿开采具有重要的实践意义，为矿井安全提供了科学依据，并为未来的上行开采设计提供了理论支持。同时，它也强调了利用现代技术手段进行矿井开采规划和安全评估的重要性。