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当代化工研究
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百家争鸣
2017-01
探讨神东浅埋薄基岩煤层合理采高的选择
*张茂微
（中国神华神东煤炭集团榆家梁煤矿陕西719300】
摘要：浅理萍基差煤层的合理采高工作需委通过严密的理论计算和数值模拟的方法，国此，为了确定神东矿区浅理萍基岩煤层工作面的合理采高，特对浅埋深，煤厚为3，5米的试整工作面逐行不同采高的工作分析，结累表明，对浅埋基岩煤层采高较小时，项板容易发生清落失稳问题：对浅理萍基岩煤层采高大，项板失稳的国转角电就越大。随着采高的增加，冒落带和象原带也随之向上扩张，当基岩破断
后，就客易使上覆松散砂土层的稳定度下降，从而引发压渠事故，以下是对浅埋薄基岩煤层合理采高造释的详期分析。关键词：浅理薄基岩煤层；合理采高；进择
中图分类号：T
文献标识码：A
DiscussionoftheReasonableMiningHeightSelectionofShendongShallow-buriedThin
BedrockCoalBed
Zhang Maowei
( Yujialiang Cola Mine, China Shenhua Shendong Coal Company, Shanxi, 719300 )
Abstract :The reasotable mining heighr work of'shallow-bueried zhin bedrock coaf bed needs mazhematic rheovetical calculation and ntmerical modeling method, rherefore, it order lo determine the reasonable heighr of the shallow-barried rhin bedrock coal bed working face in Shendong mine district, it particrelarly has faken analysis of rhe diferent mining height of experimental working faces with 3.5 meter 3 shallow-buried depzh and coal zhickness. The results have showed thar when rhe mining height of shallow-burried bedrock coal bed is smaller, the roof will be easy fo hane the sliding dowt and instability problems. The bigger of rhe mining height, rhe bigger of thte roof instability rofating angle will be. Along with rhe increase oy mining heighr, zhe caving zone and fractered zone will also expand apward and when the bedrock breaks, ir is easy fo decrease he stability of apper loose sand-soil layer and rhen carse zhe sapporf crshing accidents. The following is the detail analysis of zhe reasonable mining height selecrion oy shallow-buried thin bedrock coai bed
Key words : shallow-buried thin bedrock coal bed; reasonable mining height; selection
随着经济的进步与时代的发展，我国越来越重视矿产企业的发展，矿产企业的发展关系到我国的经济发展与人民生活水平的提高，特别是煤矿企业的发展。可以说我国的发展离不开煤矿的安全生产，浅埋薄基岩煤层在开采过程中容易发生下沉、場方等事故，因此对于浅埋薄基岩煤层合理采高的选择工作就显得格外重要。本文将通过对浅埋薄基岩煤层的主要灾害类型以及国内外的研究现状以及不同采高方式等方面进行分析，探索最适宜浅埋薄基岩煤层的合理采高方
式，促进我国矿产事业的进步与发展。 1.分析浅埋薄基岩煤层合理采高选择
(1)浅理薄基岩煤层合理采高选择的意义
在我国分布着大量的浅埋煤层，西北地区的神东煤炭
集团浅埋煤层尤为突出，当前的开采范围集中在浅部100-160m。之所以选择西北部的神东煤炭集团浅埋煤层进行研究分析，主要原因在于西北地区的煤层倾角较小，煤层的存也比较稳定，总的来说该矿区地质条件十分优越。虽然地质条件优越，但是在开采工作中仍然存在一定的问题，矿压现象也不太缓和，顶板台阶下沉、矿压显现剧烈的现象时有发生，产重威胁到煤矿的安全生产。我国自上世纪九十年代起，就开始对浅埋煤层的矿压显现间题进行研究工作，一批又一批的专家、学者提出了浅埋煤层覆岩的运动演化规律。各专业人士对浅埋薄基岩煤层的研究工作提供了丰富的采场矿山压力理论，为浅理煤层的压架、溃沙现象提供了理论依据。尽管如此，我国在采高对覆岩影响方面研究依然较少，合理的采高选择有利于保障矿场的安全生产工作。
(2)工程背景万方数据
神东矿区的浅埋薄基岩煤层采高选择工作在煤层厚度为1.8-4.3m范围内进行，平均厚度应保持在3.5m左右，除煤层厚度以外，还应该考虑煤层的稳定性与地质条件的复杂性。煤层上覆岩厚度也是采高选择工作的重点，应该在10m 至50m之间，基岩平均厚度在22m左右。在确保矿并开采安
高效的前提下，应采用大采高综合机械化开采技术为
全、
主，分别对不同采高的数值进行理论分析和数值模拟覆岩的演化规律，实现开采高度的合理化。
2.分析不同采高对覆岩结构稳定性的影响
(1)度岩结构的稳定性分析
浅埋薄基岩煤层的采高选择与覆岩结构的稳定性是相辅相成的关系，两者之间相互影响，进一步提高矿场开采工作的效率，为矿场的安全性提供保障。一方面，覆岩顶板的控制关系到采高技术安全高效的实现，采高综采覆岩结构在铅垂方向上包括冒落带、裂障带、弯曲下沉带，这“三带”的正常运行依靠着浅埋薄基岩煤层的采高工作，适宜的采高数值不仅关系到煤层的开采情况，更关系到矿场工作人员的安全；另一方面，浅埋薄基岩煤层的采高选择在一定程度上也决定若覆岩结构的稳定性。
(2)不同采高对回转变形失稳的影响分析
顶板不发生回转变形失稳的条件可以根据著名专家钱院士所提出的砌体梁“S-R”稳定理论进行分析：其中以M 为采高，h为跨落带的高度，I代表的是周期来压步距，k则代表的是碎胀系数，在这个理论中一般取数值为1.3，则是断裂层的代表，在钱院士的理论中可以实现其采高的数值模拟。当采高数值为3.5m时，岩层密度则为2.5m，承载岩层