保德煤矿8#煤层覆岩导水裂隙带高度发育特征研究

煤炭绿色开采是未来煤矿开采的主流方向,在煤炭开采的同时对水资源及地表生态进行保护是研究的主要方向之一。本文结合保德煤矿8^#煤层的赋存特征及开采条件,针对该矿区井下开采引起的开采沉陷对地表建(构)筑物的严重影响,采用理论分析和现场实测的方法对该工作面采空区导水裂隙带高度进行研究,分析对比了考虑覆岩关键层位置和传统导高计算经验公式的理论导高计算结果,并采用导高物探结果进行了验证。研究结果表明：保德煤矿8^#煤层上覆3层关键层,其中主关键层位于距煤层103 m处,采用考虑关键层位置的导水裂隙带计算方法时,得到的理论导高为103 m,而采用传统经验公式得到的导水裂隙带理论高度分别为41.2～61.8 m和57.8～87.7 m;通过分析钻孔水位变化、冲洗液漏失量变化以及钻孔窥视结果,得到的导水裂隙带发育高度为106 m。由此可知,关键层判别法较经验计算法适用性更强,为保德煤矿覆岩下沉及导高预计提供可靠的理论支撑。     

保德煤矿松软厚煤层开采方法适用性评价

神东矿区在厚煤层开采时主要采用大采高一次采全高与放顶煤开采两种回采工艺,因其回采工艺的不同,对煤层的适应性也不同。本文以神东煤炭集团保德煤矿8^#煤层为工程背景,在已经开采结束的多个工作面在采用大采高一次采全高与放顶煤开采期间,着重对矿压进行统计,结合类似矿井的矿压情况,分析得出大采高开采矿压大、易出现强矿压现象。对保德煤矿8^#煤层未开采区,从煤层、构造、顶底板、回收率等多角度进行综合评价。研究结果表明：该煤层较厚度,煤厚变化明显,平均倾角9°,裂隙发育且煤质与顶板板软,这些条件有利于采用放顶煤开采;煤层中含夹矸层数多,但夹矸主要为泥岩,据以往经验,夹矸对放煤影响不大。同时,对两种开采方法进行经济比较,若采用大采高开采,投入要远大于收益。因此,综合对比技术和经济方面,8^#煤层未采工作面适宜采用放顶煤开采。     

保德煤矿冲沟地形下综放开采地表沉陷规律研究

针对保德煤矿综放开采易导致冲沟地形坡体裂缝异常发育甚至滑坡的现象，本文采用现场实测及数值模拟方法，研究了冲沟地形下高强度开采地表沉陷规律。研究结果表明：实测保德煤矿81306综放工作面采后的地表最大下沉量为3 158 mm,下沉系数为0.53,采动影响范围190 m,计算得出基岩裂缝角为83°,移动角为78°,边界角为68°,其开采扰动影响程度及范围比传统条件有明显增大。模拟研究发现，当冲沟地形处于开采边界的正上方时，其引起的开采沉陷会异常增大，主要原因是井下采动导致上覆沟谷坡体出现一定的滑动现象。基于此，本文针对性地提出了塌陷裂缝的治理措施，研究结果为冲沟地形建筑物下开采边界的合理选择及类似条件下的沉陷控制提供借鉴。