基于UDEC数值模拟的薄煤层上保护层无煤柱全面卸压开采分析

邓成海 魏中举 谢小平 张鑫 吴高文

摘 要：针对薄煤层煤层开挖后覆岩破裂移动规律、煤岩体应力和变形分布特征一般特征规律，运用UDEC4.0数值模拟软件对薄煤层上保护层开采的采场应力场特征及工作面矿压显现规律、上覆岩层活动机理、下保护层卸压开采的卸压范围以及卸压保护效果进行模拟研究分析，进而为薄煤层上保护层巷旁充填沿空留巷无煤柱开采的全面卸压技术现场应用效果提供理论依据。

关键词：无煤柱开采;全面卸压;数值模拟

0引言

我国厚度小于1.3m的薄煤层，资源分布广泛，全国84.2%的矿区均有薄煤层分布，由于薄煤层开采难度大、投入产出比低等原因，产量只占总产量的10.4%，所以未来我国对薄煤层的开采将会更加广泛。 因此就薄煤层开采的采场应力场特征及工作面矿压显现规律、上覆岩层活动机理、下保护层卸压开采的卸压范围以及卸压保护效果进行模拟研究分析，进而为薄煤层上保护层巷旁充填沿空留巷无煤柱开采的全面卸压技术现场应用效果提供理论依据。

1 矿井基本概况

某煤矿位于六盘水市大湾镇和威宁县东风镇境内，全长约50km。该煤矿为平硐+斜井开拓，单水平上下山开采，开采方式为走向长壁后退式，采用综合机械化采煤，全部垮落法管理顶板，设计生产能力90万t/a，服务年限79a。井田含可采及局部可采煤层6层，即2#、4#、7#、8#、9#、11#煤层，总厚度一般为11.27米，主要可采煤层为2#、4#、11#，局部可采煤层为7#、8#、9#，煤層平均倾角在7～12°。矿井属于煤与瓦斯突出矿井，建矿至今在11#煤层掘进工作面发生过4次瓦斯动力现象。……