近距煤层沿空留巷技术研究——以姜家湾煤矿为例

"本文主要研究了‘两硬’近距煤层沿空留巷技术，通过对姜家湾煤矿的实际考察和FLAC3D数值模拟，分析了巷道围岩的变形规律，提出了适应这种特殊地质条件的支护力学模型。" 在煤炭行业中，沿空留巷技术是提高开采效率和资源利用率的重要手段。它能够有效解决采掘接替问题，减少巷道掘进工作量，同时对工作面搬家时间、煤炭资源采出率、矿井服务年限等方面有积极影响。然而，对于具有"两硬"特性的近距煤层，即煤层倾角小、顶底板坚硬，且煤层间距小，巷道围岩承受的压力较大，这为沿空留巷带来了挑战。 姜家湾煤矿的8#煤层便是这样一种情况，煤层埋深230米，直接顶和基本顶由坚硬的砂岩构成，而近邻的7#煤层对其产生了较大影响。在这种条件下，研究巷道围岩的变形规律至关重要。通过现场实测和FLAC3D软件进行数值模拟，研究人员发现巷道围岩存在明显的离层现象，并据此设置了多个监测站进行数据收集。 监测结果显示，随着距离工作面距离的增加，巷道顶板和帮体内的离层现象逐渐明显，离层深度也在增大。这些数据为理解巷道围岩的动态变化提供了基础。基于此，研究人员构建了一个适合"顶柔底强"组合的巷旁支护力学模型，旨在强化底板支撑，减轻顶板强运动的影响。 此外，他们还确定了最佳的巷道支护方式和参数，以及合理的充填体尺寸，以达到最佳的留巷效果。这种针对性的支护设计可以显著改善巷道稳定性，降低巷道破坏，从而提高沿空留巷的安全性和经济效益。 这项研究为"两硬"近距煤层的沿空留巷提供了科学依据和技术支持，对于类似地质条件下的煤矿开采具有重要参考价值，有助于推动煤炭行业的可持续发展。