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摘 要
本文针对浅埋煤层开采时的覆岩移动规律进行了研究探讨。以杭来湾矿为例,分析了矿区覆岩层的地质特征,比较了不同采煤方法对覆岩移动的影响,探讨了影响覆岩移动的因素及其相互关系。结果表明,采用长壁工作面的开采方法能够有效地减缓覆岩移动速度,降低煤层开采对地下工程的影响。
关键词:浅埋煤层;覆岩移动;开采方法;杭来湾矿
ABSTRACT
This paper studies the movement rules of overburden during the mining of shallow coal seams. Taking the Hanglai Bay Mine as an example, the geological characteristics of the overburden layer in the mining area are analyzed, and the effects of different mining methods on overburden movement are compared. The factors influencing overburden movement and their interrelations are discussed. The results show that using the longwall mining method can effectively slow down the speed of overburden movement and reduce the impact of coal mining on underground engineering.
Keywords: shallow coal seam; overburden movement; mining method; Hanglai Bay Mine
一、引言
浅埋煤层的开采面积大,煤层厚度薄,覆岩层往往较厚,形成了独特的地质条件。在煤炭开采中,煤层下部覆盖岩层的移动是一个很重要的问题。煤层开采所产生的地应力变化对覆岩层的稳定性以及地质灾害的发生都会产生影响。因此,研究浅埋煤层开采时的覆岩移动规律,对于安全高效地开采煤层,减少地质灾害具有重要的意义。
本文以杭来湾矿为例,研究了浅埋煤层开采时的覆岩移动规律。首先介绍了杭来湾矿的地质背景和开采情况,分析了覆岩层的地质特征,然后比较了不同采煤方法对覆岩移动的影响,探讨了影响覆岩移动的因素及其相互关系。
二、杭来湾矿地质背景和开采情况
杭来湾矿位于江苏省南部,煤层位于二叠系下统石家庄组,煤层埋深一般在200 ~ 300 m之间。 km2, t, t。
在杭来湾矿开采过程中,采用了传统的切顶回采法、水平分层回采法、综放开采法和长壁工作面开采法等多种采煤方法,各种采煤方法对覆岩移动的影响不同。
三、覆岩层的地质特征
杭来湾矿覆岩层主要由泥岩和砂岩构成,层位上下变化较大,整体倾向于南西北东方向倾斜。泥岩的厚度一般在50 ~ 70 m之间,砂岩层厚度较薄,一般在10 ~ 20 m之间。在煤层下部,覆岩层的倾斜角度较小,随着深度的增加,倾斜角度逐渐增大,最大可达30°以上。
四、不同采煤方法对覆岩移动的影响
切顶回采法
切顶回采法是一种传统的采煤方法,在煤层开采前先切掉覆岩层的顶板,增加采煤空间,并使覆岩层的应力得到释放。采用切顶回采法开采煤层时,覆岩层的移动速度较快,易发生地质灾害。在实际应用过程中,需要采取一定的措施加强顶板支护,防止因覆岩层运动产生的坚硬岩块掉落、裂隙扩展等情况发生。
水平分层回采法
水平分层回采法是一种比较常用的采煤方法,其主要特点是采用水平分层开采方式,在保证采煤效率的同时减少了覆岩移动的速度,减小了地质灾害的发生。
在水平分层回采法中,覆岩层的运动主要表现为断裂和变形,但其运动幅度相对比较小,不会对地下工程产生太大的影响。
综放开采法
综放开采法是一种经济、有效的开采方法,适用于大面积、厚煤层的开采。该方法的特点是采用顺槽开采方式,使覆岩层的移动速度相对较快,易引起地质灾害。
在采用综放开采法开采煤层时需要采取科学合理的支护措施,保证煤层开采和地下工程的安全。
长壁工作面开采法
长壁工作面开采法是一种拉长工作面进行采煤的方法,可以在保证采煤效率的同时减少覆岩层的运动。该方法的特点是高产、高效、资源利用率高。
在采用长壁工作面开采法开采煤层时,覆岩层的运动速度相对较慢,且幅度较小,不易引起地质灾害。
五、影响覆岩移动的因素及其相互关系
影响覆岩移动的因素有很多,主要包括煤层开采厚度、岩层本构参数、煤岩界面摩擦系数、地应力变化等。这些因素之间存在着相互关系,它们的变化会相互影响,进而影响覆岩层的运动。
6. 结论
本文以杭来湾矿为例,研究了浅埋煤层开采时的覆岩移动规律。分析了矿区覆岩层的地质特征,比较了不同采煤方法对覆岩移动的影响。结果表明,采用长壁工作面的开采方法能够有效地减缓覆岩移动速度,降低煤层开采对地下工程的影响。
在煤炭开采中,需要充分考虑地质条件和采煤方法的选择,合理地安排煤层开采计划,保证地下工程的安全。