特厚煤层矿压控制技术：从一面采空到两面采空的转化研究

"特厚煤层边界条件转化期间矿压研究与控制技术" 特厚煤层的开采是一项极具挑战性的工程任务，特别是在边界条件变化时，矿压管理与巷道稳定性至关重要。本文主要针对特厚煤层从一面采空到两面采空的过渡阶段进行了深入研究，以水帘洞煤矿的沿空巷道为实际工程案例，通过运用FLAC3D数值模拟软件来揭示这一转换过程中巷道围岩的应力分布特征。 在13802工作面的开采过程中，不同边界条件的变化对矿压产生显著影响。特厚煤层的特点是煤层厚度大，导致覆岩压力分布复杂，尤其是在采空区扩展时，这种压力变化更加明显。研究表明，一面采空到两面采空的转换会导致小煤柱和沿空巷道承受的应力发生显著变化，可能会引发巷道的不稳定性和顶板离层问题。 FLAC3D软件的模拟结果显示，从单面采空转向双面采空的过程中，小煤柱的稳定性受到严峻考验，其两侧的围岩应力显著增加，可能导致煤柱破裂，进而影响巷道的安全。同时，沿空巷道的围岩也会经历应力重新分布，导致变形加剧，可能引发顶板下沉和侧向位移。 为了解决这些问题，研究人员通过理论分析建立了特厚煤层沿空巷道的覆岩结构模型，该模型有助于理解和预测在不同边界条件下的矿压变化规律。通过对小煤柱和沿空巷道的稳定性分析，可以为巷道的支护设计提供科学依据。在实际操作中，对试验巷道采取了专门的支护方案设计，并进行了加固处理，以应对开采过程中可能出现的压力和变形。 实施的支护方案包括选用适当的支护材料、优化支护结构以及采用动态监测手段。通过多手段的实时监测，如应力传感器、位移计和离层仪等，可以及时掌握巷道的稳定状态和围岩动态，确保支护措施的有效性。监测结果表明，所设计的支护方案能够有效控制巷道围岩的应力、变形及顶板离层，保证了开采工作的安全性。 总结来说，特厚煤层边界条件的转化对矿压管理和巷道稳定性提出了更高的要求。采用数值模拟工具和理论分析方法，结合实地监测和支护设计，能够有效地应对这一挑战，保证煤炭开采过程中的安全生产。这项研究不仅对水帘洞煤矿具有实践指导意义，也为其他类似地质条件下的特厚煤层开采提供了参考和借鉴。