浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法技术

本发明专利技术公开浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法，包括以下步骤：S1.基于FLAC

【技术实现步骤摘要】
浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法
本专利技术涉及煤炭开采
，特别涉及浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法。
技术介绍
陕北侏罗纪煤田大部分煤层赋存在300m以内的浅部，顶部煤层距离地表一般100m左右，称为浅埋煤层，主采煤层一般3～5层，煤层间距一般6～40m，以中厚煤层为主，属于浅埋近距离煤层群，上世纪90年代初期，部分矿井采用房柱式开采顶部煤层，形成了大量的房柱式采空区，后期逐步推广壁式开采方法，形成大量壁式采空区，为下部煤层开采带来潜在安全隐患。目前，该煤田大部分矿井顶部煤层已经基本采完，逐步开始下部煤层开采，属于“浅埋近距离煤层群采空区下开采”，由于煤层间距小，下部煤层开采受上部煤层采空区、遗留煤柱、间隔岩层结构影响较大，特别是在房柱式采空区下进行开采，易引发房柱式采空区大面积垮塌，造成强矿压灾害和有毒有害气体超限，是浅埋近距房柱式采空区下开采面临的普遍技术难题；同时，由于开采历史原因，部分相邻矿井在房柱式采空区下开采下部煤层过程中，由于相邻矿井各自生产系统互相独立，面临相邻矿井相邻工作面相向开采特殊技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.基于FLAC

【技术特征摘要】
1.浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.基于FLAC3D数值计算，获取顶部房柱式采空区煤柱稳定性；
S2.基于所述顶部房柱式采空区煤柱稳定性，对房柱式采空区下相邻工作面不同相向距离进行同时开采和单工作面开采，获得侧向支承压力叠加效应、面间煤柱稳定性；
S3.基于所述顶部房柱式采空区煤柱稳定性、侧向支承压力叠加效应、面间煤柱稳定性，获取相邻工作面相向开采时序规划及方法。


2.根据权利要求1所述的浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法，其特征在于，所述S1顶部房柱式采空区煤柱稳定性的具体计算步骤包括：
S1.1、基于所述FLAC3D数值计算，获得房柱式采空区煤柱垂直应力分布规律；
S1.2、构建房柱式采空区煤柱载荷计算模型；
S1.3、基于所述房柱式采空区煤柱载荷计算模型，获得房柱式采空区煤柱上的平均应力、煤柱极限强度；
S1.4、基于所述房柱式踩空区煤柱上的平均应力、煤柱极限强度，根据所述房柱式采空区煤柱垂直应力分布规律，获得房柱式采空区煤柱安全系数，即顶部房柱式采空区煤柱稳定性；
S1.5、基于所述房柱式采空区煤柱安全系数，构建物理相似材料模型，所述物理相似材料模型用于展示房柱式采空区煤柱状况，并对所述顶部房柱式采空区煤柱稳定性计算进行准确性验证。


3.根据权利要求2所述的浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采方法，其特征在于，所述房柱式采空区煤柱上的平均应力P具体为：



式中，γ为上覆岩层平均容重，H为埋深，L为长度，a为煤柱宽度，b为煤房宽度。


4.根据权利要求2所述的浅埋近距房柱式采空区下相邻工作面相向安全开采...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆享，杜君武，王林涛，曹健，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61