长沟峪煤矿大倾角中厚煤层变薄带的顶板压力

孙广义, 陈 刚, 王兴华

(1.黑龙江科技学院 资源与环境工程学院,哈尔滨 150027;2.北京昊华集团公司,北京 100000)

长沟峪煤矿大倾角中厚煤层变薄带的顶板压力

孙广义1, 陈 刚1, 王兴华2

(1.黑龙江科技学院 资源与环境工程学院,哈尔滨 150027;2.北京昊华集团公司,北京 100000)

大倾角煤层开采后,受采空区冒落矸石下滑充填的影响,特别是工作面中部煤层变薄带的影响,工作面顶板岩层的变形、破坏和运动形式不同于其他煤层。以长沟峪大倾角煤层变薄带顶板压力观测数据为基础,结合计算机模拟方法,分析该煤层顶板压力特点。数值模拟与实测分析均显示工作面煤层变薄带下部顶板压力大。这为相近条件下采煤工作面顶板支护设计提供了技术指导。

煤层变薄带;大倾角;矸石充填;顶板

Abstract:This paper introduces an insight into the steeply dipping seamswhich following the mining operation,are subjected to the defo rmation,destruction and movement occurring in roof rock in the differentway from other coal seam,due to the impact of waste rock falling down from Gob,especially the thinner zone of coal face at the medium steep seam.The approach involves an analysis of the character of roof pressure at steeply dipping seam,based on observation pressure data of the similar geological condition in Changouyu and combined with the numerical s imulation method.Both numerical s imulation and experimental analysis show that the lowerpartof thinner zone of coal face is exposed to a higher roofpressure.This research provides technical guide for roof support designed for coal faceswith the similar conditions.

Key words:thinner zone of coal seam;large inclined angle;waste-filling;roof

大倾角煤层一般指煤层倾角 35°～55°的煤层,煤层变薄带则指沿倾斜方向工作面中部煤层厚度小,上下端头厚度大且顶板平整、底板隆起的煤层。受煤层倾角与岩层倾斜分力的影响,采空区中、上部冒落矸石下滑充填至采空区下部。由于工作面中部煤层厚度小、直接顶冒落高度小、矸石下滑充填的数量少,影响矸石充填距离。工作面开采后,受采空区矸石充填与非充填范围的影响,顶板压力表现出与缓倾斜煤层不同的特点[1-2]。笔者通过对长沟峪煤矿大倾角中厚煤层的现场观测,研究工作面煤层变薄带下部顶板压力的变化,以期为相近条件的顶板支护设计提供技术参考。

1 受力分析

1.1 矸石充填长度与煤层倾角