薄基岩浅埋旺采工作面覆岩运移与压力特征分析

"该研究主要探讨了薄基岩浅埋旺格维利法开采工作面的覆岩运移特征，以神东公司榆家梁煤矿42216旺采工作面为实例，通过理论计算和现场监测，提出了适合神东矿区的线性支架压力监测、顶板下沉观测和地表移动监测方案，并对极限悬顶面积的计算方法进行了研究。研究表明，旺采工作面在开采初期顶板压力不明显，随着悬顶面积增加，顶板压力变得极不稳定，直至直接顶垮落压力趋于稳定；地表塌陷呈现突然性和台阶状特征。" 旺格维利采煤法是一种广泛应用的地下开采技术，尤其适用于薄基岩和浅埋矿层。此方法涉及到开采过程中的覆岩运动规律，对于保障开采安全和优化生产至关重要。在神东公司的这个案例中，研究者通过对42216旺采工作面进行实地考察和理论分析，揭示了覆岩运移的几个关键特征： 1. **顶板压力变化**：在旺采工作面开始回采时，顶板压力并不显著。随着开采的进行，悬顶面积逐渐增大，顶板承受的压力变得极不稳定，呈现压力波动的状态。这可能是由于悬顶岩石的应力重新分布导致的。当直接顶经历强制放顶或自然垮落，顶板压力逐渐趋向稳定。随着短壁工作面的推进，压力呈现出周期性变化，这可能与开采周期和覆岩的自然恢复有关。 2. **地表塌陷特性**：旺采工作面对地表的影响表现为塌陷的突然性和台阶状。这种现象表明地表移动与开采活动有直接关系，地表塌陷可能会引发地表裂缝、地形变化等环境问题，因此需要进行严格的地表移动监测，以预防潜在的安全风险和环境影响。 3. **线性支架压力监测**：为了适应神东矿区的地质条件，研究者提出了线性支架压力监测方案。这是一个重要的安全措施，通过实时监测支架压力，可以及时调整支护策略，防止支架破坏和顶板事故的发生。 4. **极限悬顶面积计算**：研究中提出了计算薄基岩浅埋旺采工作面极限悬顶面积的方法。这个计算方法有助于确定安全开采范围，避免因悬顶面积过大而导致的不稳定情况。 5. **片帮观测**：片帮是指采矿过程中岩壁局部崩落的现象，是监测工作的重要部分。通过片帮观测，可以了解岩体稳定性，为调整开采参数和采取防护措施提供依据。 薄基岩浅埋旺采工作面的覆岩运移特征研究不仅对神东矿区，对其他类似地质条件的煤矿也具有指导意义。这些研究结果可以用于优化开采工艺，提升开采效率，同时确保作业人员的安全和环境保护。通过持续的监测和理论研究，可以进一步完善开采策略，减少地质灾害，实现煤炭资源的可持续开发。