浅埋煤层综放工作面开采煤柱矿压显现规律研究杨文浩(山西西山矿业管理有限公司,山西太原030053)摘要:针对西坡矿5106工作面中部地质构造隆起,导致工作面走向和倾向方向上都存在不同程度的倾角,工作面在开采时易造成顶板的偏应力集中,低水平位置的回采巷道矿压显现会更加剧烈的问题,对大倾角综放开采放煤工艺进行针对性优化,以提高顶煤的采出率。关键词:综放工作面;大倾角;围岩压力中图分类号:TD32文献标识码:A文章编号:1672-1152(2023)05-0129-020引言我国煤炭赋存条件复杂,大倾角煤层分布广泛,与缓倾斜煤层相比,大倾角煤层的采场顶板运移规律有很大不同。目前我国的矿压研究大多是针对缓倾斜煤层进行的,对大倾角煤层研究较少。目前对于综采,特别是综放大倾角煤层工作面开采采场围岩矿压分布规律相关研究较多,但涉及到双倾斜工作面整体较少[1-2],且由于不同矿井煤层赋存采矿地质条件不同,开采方法各异,深入系统地开展相关研究工作需持续进行,以满足现场工程技术需求。西坡矿针对5106工作面中部有构造隆起,导致工作面走向和倾向方向上都存在不同程度的倾角,形成倾斜综放工作面,尤其是5106工作面在开采过程中,面临大坡度俯采条件,对综放工作面的设备稳定性产生影响,同时也给顶煤放出和采场矿压控制带来影响。1矿井概况西坡煤业有限公司位于山西省吕梁市柳林县西北部,距柳林县城28km,生产规模为120万t/年,煤种为优质炼焦用煤。5106工作面为采区的首采工作面,其中涉及三条掘进巷道,包括进风巷、回风巷和开切眼。采区煤层的厚度为1.41~1.93m,煤层厚度平均数值为1.6m,煤层的倾斜角度为2.6°~6.4°,煤层倾斜角度平均值为4°。矿井建设和生产准备过程中,在先期开采范围,经井巷工程实践,先后发现1条落差5m断层,矿井中小构造较为发育,对采区合理划分和工作面连续推进有一定影响,同时也给煤放出和采场矿压控制带来挑战。2倾斜工作面综放开采的数值模拟分析2.1数值模型建立西坡矿采用FLAC3有限差分析软件,以5106工作面为工程背景,建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。该工作面长度250m,平均推进长度1050m,煤层埋深约为235m,平均厚度12m,煤层平均倾角9.5°,煤层平均俯角15°,采用综采放顶煤方法开采,工作面直接顶为砂质泥岩,直接底为泥岩。煤层上部无松散层,均为岩层,上覆5号煤层,下覆6号煤层。为了研究和掌握开采过程中顶板的力学变化过程及对工作面的力学作用等,应用合理的数值方法与软...