浅埋深煤层过集中煤柱压架机理研究

"浅埋深综采工作面过集中煤柱压架机理分析" 本文针对我国西部矿区浅埋深近距离煤层在开采过程中遇到的过房柱采空区集中煤柱时频繁发生的压架事故问题，进行了深入的研究。研究以神东矿区石圪台煤矿的综采工作面为具体实例，结合理论分析和数值模拟技术，揭示了压架事故的发生机理。 首先，文章指出在综采工作面推进至集中煤柱之前以及在煤柱下方作业时，由于集中煤柱对上覆顶板的支撑作用，顶板压力相对稳定，对支架的影响较小。然而，当工作面进一步推进，穿过煤柱并进入采空区后，煤柱的状态发生变化，由原来的弹塑性状态转变为完全塑性状态。此时，煤柱下方的岩层开始下沉，煤柱随之失稳并发生破坏，进而引发上方顶板岩层的广泛破坏和下沉。 接着，文章提到一个关键点：基本顶（即顶层岩石）无法形成稳定的"铰接岩梁"结构。这种结构通常在正常开采条件下有助于分散和平衡顶板压力。但由于煤柱失稳，基本顶的瞬时断裂失稳导致产生远超过支架工作阻力的超大动载矿压。这种突发的高强度压力直接作用于下方的综采工作面，造成约80%的支架被压垮。 通过以上分析，可以得出结论：上方未冒落的基本顶的失稳与无法形成稳定结构是导致大面积、瞬间压架的根本原因。在浅埋深的开采环境中，煤柱的稳定性以及其对周围岩层的影响显得尤为重要。因此，对于类似情况下的煤矿开采，应着重研究如何预防煤柱失稳，优化采煤方法，提高矿压控制技术，以保障安全生产。 关键词：集中煤柱；压架；浅埋深煤层；房柱采空区 中图分类号：TD323 文献标志码：A 文章编号：0253－2336(2016)09－0054－07 此篇研究对于理解浅埋深综采工作面的安全开采具有重要意义，为解决此类问题提供了理论依据和技术指导，对于减少因压架事故造成的经济损失和人员伤亡具有积极的防范作用。同时，对于推动煤炭行业的科技进步和安全管理水平的提升具有深远的影响。