浅埋煤层过采空区与煤柱：矿压显现的规律与物理模拟

本文主要探讨了浅埋近距离煤层在过上覆采空区以及煤柱下的矿压显现规律，针对神东矿区石圪台煤矿31201工作面的实地测量数据进行深入分析。研究发现，在上覆遗留煤柱下方开采时，矿压显现非常强烈，特别是在接近煤柱退出区域时，由于煤壁片帮和顶板的大规模垮落，常常引发严重的压架事故。这表明煤柱的存在对支撑地表稳定性有着显著影响。 当转到长壁采空区下方开采时，工作面初次来压步距达到了48.6米，而周期性来压的平均值为9.68米。这揭示了煤层在不同开采阶段矿压释放的阶段性特征。为了进一步探究这一现象，研究者利用31201工作面的围岩物理参数，构建了一种平面物理模型。通过模型支架的实测，研究人员成功模拟了工作面在各个开采阶段的矿压显现规律，实验结果显示与现场实际观测的数据高度吻合。 这项研究对于理解浅埋煤层在特定地质条件下开采时的矿压行为至关重要，有助于优化采矿设计、预防安全事故，并为类似矿井的矿压控制提供科学依据。采用物理模拟实验的方法，既节省了大量现场试验的成本，又提高了矿压预测的准确性。因此，浅埋煤层过上覆采空区和煤柱的矿压管理成为了煤炭工业中不可忽视的重要课题，对于保障矿产资源安全开采具有重要意义。