兰兴煤矿2201工作面是为了回收旧房式开采所遗留的煤柱,工作面前方存在多条空巷,条件比较复杂。通过实际观测,工作面老顶的初次来压步距为30 m,周期来压步距为12 m。用实测统计法,计算出液压支架的额定工作阻力为4 297 k N/架,并用有限元软件FLAC3D模拟计算,得出液压支架的额定工作阻力为4 166.67 k N/架。实测统计法与模拟计算法得出的结果差距不大。因此,结合这两种方法可以对过空巷群残煤复采时液压支架的额定工作阻力进行确定。
针对构造型近距离煤层群的地质条件,建立了构造区底板瓦斯抽放巷屈曲破坏的力学模型。通过计算得出结论:当巷道顶底板所受轴向压力大于0.8倍使梁达到屈曲的最小轴向压力时,变形明显增大;顶底板变形破坏导致两帮出现压缩破坏;巷道围岩破坏的发展与支承压力转移程度密切相关。结合力学分析、理论研究和矿井巷道围岩与开采环境条件,提出了底煤层开采动压产生裂隙导通上煤层瓦斯通道的底板瓦斯抽放巷控制机理与支护新技术,确定近距离煤层群两工作面巷道的相对距离为35 m,达到了近距离煤层群巷道掘进与工作面开采的瓦斯立体抽采的要求,既控制了瓦斯浓度,实现了安全开采,又保证了民用瓦斯用量。
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