近距离煤层开采：下层煤巷道位置优化与协同机理

"近距离煤层协同机理对下层煤巷道位置的优化" 本文主要探讨了在近距离煤层开采过程中，如何通过优化上层煤的保护煤柱尺寸和下层煤回采巷道的位置，来实现上下煤层的安全高效协同开采。在煤炭资源日益紧张的情况下，这种协同开采技术对于提高资源利用率和降低开采风险具有重要意义。 首先，文章指出上层煤的回采会对下层煤产生复杂的应力环境，这直接影响到下层煤的巷道稳定性和安全回采。因此，合理选择回采巷道的位置是解决这一问题的关键。作者通过数值计算方法，深入研究了近距离煤层开采时下层煤内部的应力分布和应力变化率的演化规律。他们发现，下层煤内部的应力变化率与上层煤残留煤柱的尺寸有密切关系。 基于这些发现，作者提出在设计初期优化上层煤的保护煤柱尺寸，以此为下层煤的回采和巷道维护创造有利的时空条件。通过调整煤柱尺寸，可以有效地控制下层煤的应力变化，减少巷道维护的压力，进而实现上下煤层的协同开采。这种方法旨在减少由于应力转移引起的巷道破坏和煤层破裂，提高煤炭开采的安全性和效率。 为了进一步优化下层煤回采巷道的位置，作者从三个方面进行了考虑：一是巷道周围的应力变化率，选择应力变化相对较小的区域布置巷道，可以降低巷道维护的难度和成本；二是巷道附近的应力集中程度，避免应力过于集中的地方，以防止巷道的早期破坏；三是整个采区的综合设计，确保巷道布局符合采区的整体开采计划，保证开采顺序和空间布局的合理性。 通过理论分析和数值模拟，作者证明了在上层煤残留煤柱正下方布置回采巷道的可行性。这种布置方式既可以有效利用上层煤柱对下层煤的支撑作用，又能减少因开采活动造成的应力扰动。最终，研究结果被成功应用于实际工程，验证了该方法的有效性。 这篇论文揭示了近距离煤层开采中的协同机理，并提出了一种通过优化煤柱尺寸和巷道位置来改善下层煤回采安全性的策略。这对于指导煤炭行业的实践操作和提升矿井的安全水平具有重要的理论和实践价值。