近距离煤层回采巷道合理布置方案

采空区下近距离煤层回采巷道布置优化王卫东(山西汾西贺西煤矿，山西吕梁033300)摘要贺西矿4号煤层回采巷道目前采用内错式布置方式，错距根据经验取为4.0+，但实际生产中，部分区段巷道围岩变形严重，造成巨大安全隐患。

本文利用理论计算和数值模拟结合的方法，计算 上煤层底板破坏深度，确定4号煤层回采巷道仍采用内错式布置，对巷道错距进行优化，认为要保证下煤层巷道围岩稳定 错距8.0+，采用此优化方 对相似条件下的 巷道布置具有借鉴意义。

关键词近距煤层；回采巷道；布置方式中图分类号:TD822.2 文献标志码:A文章编号：1009-0797( 2018 )06-0001-03Location Optimization of Mining Gateway under Goaf in Seam with Closed DepthWang Weidong(Shanxi fenxi group Hexi Coal Mine,Shanxi LvIiang033300)嫖矿规$%__________________2018年第6顧_____________________)第147(Abstract：Hexi coal mine 4#coal seam are currently using the internal dislocated mode,the offset according to the experience of 4.0 m,but in practical production,some sections of roadway surrounding rock deformation is serious，a huge security risk.This paper,by using the combined method of theoretical calculation and numerical simulation,the calculation of the coal floor damage depth,determine the 4#coal seam mining are still using the mode,optim^e the separation of roadway,think to guarantee the stability of coal roadway surrounding rock under,need to offset of 8.0 m,adopt the optimization scheme,effect is good,for the similar working face under the condition of roadway layout to provide reference.Keywords:close distancecoal seams-Mining roadway-roadway l ayout0引言在我国，很多矿区都面临着近距离煤层开采的问题，与单一煤层开采相比，近距离煤层开采时，上、下 煤层相互影响较大，尤其是下煤层开采时，受到上煤 层的采动影响，顶板较为破碎，给巷道的支护管理带来了一定困难。

近距离煤层群开采回采巷道合理布置位置理论分析针对多次采动影响下近距离煤层群开采回采巷道围岩控制的问题，通过理论分析近距离煤层群开采条件下下部煤层回采巷道应布置于上部开采煤层实体煤侧下方的原岩应力区或采空区侧下方的卸压区中。

上部煤体开采后，在回采空间周围煤体上产生集中应力，该应力向底板深部传递，使底板岩层在一定范围内重新分布应力，在上部22201工作面采空区侧距22201工作面煤壁11.7m处为应力集中区和卸压区边界，下部煤层开掘回采巷道应在大于11.7m处的回采巷道处于卸压区。

标签：采动影响;近距离;煤层群;巷道布置;理论分析0 引言对于煤层群开采，随着煤层间距离减小，上下煤层间开采的相互影响会逐渐增大，特别是当煤层间距很近时，下部煤层开采前顶板的完整程度已受上部煤层开采损伤影响，其上又为上部煤层开采垮落的矸石，且上部煤层开采后残留的区段煤柱及一侧采空的煤体在底板形成的集中应力，导致下部煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化。

从而使下部煤层开采与单一煤层开采相比出现了许多新的矿山压力现象。

而回采巷道的矿山压力显现尤其明显，由于应力传递规律特殊，矿压显现的时空关系复杂，造成巷道围岩变形量大，支护困难，特别是当回采巷道布置与各煤层开采的时空关系不合理时，这种现象尤其严重。

因此，研究近距离煤层群下部煤层回采巷道布置及围岩控制技术，对于近距离煤层群的安全高效开采具有重要意义。

1 工程概况某煤矿井田走向长22km，倾斜宽4.5～8km，面积约135km2。

全井田地质储量2252.28Mt，工业储量2013.72Mt，可采储量1275.74Mt。

设计生产能力3.0Mt/a，后经过技术改造生产能力提升为5.0Mt/a。

矿井以两个水平开拓全井田，一水平开拓山西组2、3、4、5号煤，水平标高+400m，二水平开拓太原组6、8、9、10号煤。

矿井目前生产水平为+400m水平。

矿井北翼2、3+4、5号煤层属于近距离煤层群，24208工作面为北二采区第八个沿煤层倾向布置的长壁式回采工作面。

区域治理综合信息近距离煤层回采巷道合理布置研究王辉1 吴向儒1 梁苗2 李波11.鄂尔多斯职业学院，内蒙古 鄂尔多斯 0170002.鄂尔多斯生态环境职业学院，内蒙古 鄂尔多斯 017000摘要：对于采煤采矿人员来说，在进行开采煤矿工作时，会遇到各种各样的开采环境，而近距离煤层开采也属于他们所遇到的开采环境中的一种。

近距离的煤层开采环境虽然是常见现象，但是对其回采巷道进行合理布置却是一件非常困难的事情。

如果近距离的煤层回采巷道布置得不合理，那么不仅会影响到采煤的工作，降低工作效率，损失煤矿企业的收益，严重时，还会造成人员伤亡，所以需要高度重视近距离煤层回采巷道的合理布置。

本文将针对近距离煤层回采巷道合理布置进行探究。

关键词：近距离；煤层回采；巷道；合理布置对于近距离煤层回采环境而言，有着多种不同的回采巷道布置方法。

但重要的是就在于如何针对这个煤层的所在环境，合理的进行近距离煤层回采巷道布置。

因不同的回采巷道布置方法都有自己的优势和劣势，这就需要相关的工作人员清楚地了解煤层所在的地形环境，综合考虑之后，才能最终确定一种合理的回采巷道布置方法。

只有回采巷道布置的合理，才能提升煤层的回采率，提高煤矿企业的收益。

对于一些近距离的煤层回采巷道，虽然在回采过程中出现了问题，但也可以通过相对应的措施来解决，确保煤层回采工作的顺利。

一、工程地质概况以八连城煤矿西为例，其中的19-2号煤层需要进行相关的开采工作。

其具体的相关地理信息如下：2号煤层的平均深度在500米到600米之间，而煤层的厚度为0.6米到2.5米之间不等，平均厚度为1.5米左右。

在2号煤层的东面是山区，南面是断层和采区边界线，西面也是属于断层，上部则是属于采空区。

2号煤层在219-201区域之间的工作长度范围为910米左右，倾斜的长度为160米，平均倾斜角度为3°左右。

2号煤层的层理比较均匀，发育比较均匀。

煤层顶部存有伪顶，在开采的过程中容易冒落。

近距离煤层回采巷道合理位置的布置方法研究近距离煤层的开采是非常常见的开采环境，对于煤矿企业来说，这种近距离的煤层开采有时不但会给井巷工程布置带来较大难度，而且会因为回采巷道中位置布置的不合理而影响到安全生产，文章结合八连城煤矿219-201工作面回采巷道布置形式，针对几种巷道布置位置的方法提出了相关见解，为类似条件下巷道围岩控制提供了借鉴和参考。

标签：近距离煤层；回采巷道；合理位置；布置方法近距离下煤层回采巷道位置地选择是一项非常重要的内容，回采巷道的合理布置能够有效地提升回采的資源率，为煤炭生产企业创造更大的经济效益，但是如何能够正确选择合理的布置方法也是一个选择的难题，每种布置方法都有各自的优点和缺点，在选择的过程中需要综合考虑矿井开采的各种因素，只有在遵循客观规律的基础上，才能选择出合理的回采巷道布置位置。

1 工程地质概况八连城煤矿西二采区目前主要开采煤层为19号煤层和19-2号煤层，两煤层之间的平均间距为13m，利用联合布置法进行开采。

目前19号煤层21901工作面已经回采结束，现阶段主要是针对19-2号煤层219-201工作面进行开采。

19-2号煤层平均埋深为520m-560m，煤层厚度为0.80m-2.20m，平均厚度1.44m。

219-201工作面东为西二轨道上山，南为DF105断层及采区边界线，西为DF107断层及21902工作面，南为沙坨子受保护边界，上部为21901采空区。

219-201工作面走向长度900m，倾斜长度156m。

煤层倾角1°-5°，平均2°。

该煤层层理、节理均较发育。

煤层顶板局部有伪顶，随采随冒。

直接顶为泥岩，平均厚度3.4m，褐色，破碎，具较多挤压滑面。

老顶为粉砂岩，灰白色，分选差，胶结中等，平均厚度 4.9m。

煤层底板为钙质粗砂岩，灰白色，坚硬，分选差，成分以石英、长石为主。

219-201运输顺槽内错21901运输顺槽10m，219-201回风顺槽外错21901回风顺槽0.8m-4.0m，见图1。

收稿日期:2021-09-01基金项目:山西省重点研发计划一般项目(201903D121075)作者简介:耿春喜(1975-),男,山西长治人,工程师,从事采矿工程工作。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.12.005近距离下煤层回采巷道合理位置选择耿春喜(山西潞安集团左权阜生煤业有限公司,山西长治 032600)摘 要:文章采用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法对山西某矿近距离煤层8号、9号煤层回采巷道位置选择进行了研究。

结果表明,8号煤层巷煤柱集中载荷传递已经影响到了9号煤层的开采及巷道布置,通过数值模拟分析不同巷道间距下9号煤层回采巷道屈服破坏情况及巷间煤柱受力情况得出9号煤层回采巷道合理的位置应外错8号煤层巷道9m,并经过现场工程验证,在该错距条件下能够保证9号煤层围岩稳定性。

关键词:近距离煤层;巷道布置;数值模拟中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2021)12-0017-03Choose a Reasonable Location of Close Coal Seams MiningGENG Chun-xi(Zuoquan Fusheng Coal Co.,Ltd.,Shanxi Lu 'an Group ,Changzhi 032600,China )Abstract :This paper uses theoretical analysis,numerical simulation and field measurement methods to study the location of the stopingroadway in the short distance coal seam the No.8and the No.9coal seam.The research results shows that the concentrated load transferof coal pillars in the No.8coal seam along the channel has affected the mining and roadway layout of the No.9coal seam.The yieldfailure of the No.9coal seam under different roadway spacing and the stress of the coal pillars between the roadways are analyzed through numerical simulation.It is concluded that the reasonable location of the No.9coal seam mining roadway should be 9m outside the No.8coal seam roadway,and through field engineering verification,the stability of the No.9coal seam surrounding rock can beguaranteed under the condition of this stagger distance.Key words :short distance coal seam;roadway layout;numerical simulation近距离煤层在我国各大矿区广泛分布,近距离开采使得相邻两煤层之间巷道掘进、工作面回采矿压显现更加明显。

近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究煤炭工业的快速发展反映了煤炭在资源结构中的关键地位,而埋藏条件较好的煤炭资源已接近枯竭,所以煤层赋存条件相对差的的近距离煤层开采,渐渐受到人们的重视。

近距离煤层分布范围较广,在我国很多井田都有近距离煤层分布,近距离煤层对于传统单一煤层开采而言,其存在一定的差异性,其差异因素包括选择合理的开采顺序、上下煤层遗留煤柱应力分布特征、回采巷道合理布置方式及巷道支护等方面。

尤其是近距离煤层下行开采,上煤层开采后采空区遗留煤柱及巷道围岩应力重新分布会给下煤层回采巷道的稳定性带来消极影响,且下煤层开采时,顶板已经受到上煤层开采损伤破坏影响,从而增加了下煤层回采巷道围岩控制的难度。

下煤层回采巷道围岩控制的关键是回采巷道合理布置方式及近距离煤层支护体系的构建,因此,下煤层回采巷道合理布置方式和巷道支护系统是近距离煤层安全高效开采的重难点研究内容。

本文以神州煤业一采区南翼近距离煤层（8#、10#煤）开采为研究背景,通过模糊数学综合分析、理论分析计算与数值模拟相结合的方法,针对神州煤业近距离煤层（8#、10#）下层10#煤回采巷道合理布置方式与支护体系的构建展开详细深入的分析研究,并得到以下研究结论:（1）结合矿井地质条件、煤（岩）物理力学参数测试及围岩窥视对煤层顶底板岩性、节理和裂隙发育进行初步分析。

（2）收集类似地质条件的煤巷围岩稳定性分类指标数据,采用模糊数学的方法进行模糊聚类分析,运用Matlab进行迭代计算,进而得到神州煤业下组煤回采巷道围岩稳定性级别,为巷道合理布置及支护系统的构建提供理论支撑。

（3）分析煤柱下应力分布规律,通过滑移线场理论进行理论分析,由数学方法化简求得上煤层采空区遗留煤柱对底板的最大破坏深度理论计算公式,结合地质资料及围岩力学参数测试数据,得到上煤层开采对底板的最大损伤深度理论计算值为1.45m;理论计算过程中,运用极限平衡理论求得煤柱一侧采空时塑性区宽度计算公式。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald98选择合理的巷道布置方式无疑是减少资源损失的重要措施，对促进煤炭企业的可持续健康发展具有重要的意义［1-4］。

近年来，塔山煤矿随着开采的深入，矿井一盘区资源即将开采结束，为保证矿井主采煤层3～5#煤层的顺利开采，需提前对接替盘区——三盘区的工作面布置进行设计，对三盘区山4#煤层、2#煤层、3～5#煤层进行整体统一规划提前剥离山4#和2#层。

本文在塔山煤矿一盘区近距离煤层回采巷道布置实践的基础上，结合工作面侧向支承压力分布规律，通过对比分析同一巷道内错、垂直、外错布置时巷道的围岩变形规律，确定了三盘区近距离煤层群回采巷道的合理布置方式。

1 盘区概况与煤层赋存特点塔山煤矿三盘区位于塔山井田东北部，东西走向长约9.75 k m ，南北宽约3.12 k m，面积23.25 k m 2。

西南至口泉铁路保护煤柱，北至四老沟划分界限，东至四老沟矿四老沟划分界限。

煤层赋存特点：山4#煤层平均厚2.83 m ，西翼煤层较厚，东翼煤层较薄；2#煤层平均厚度为2.67 m ，距山4#煤层19.23 m，全区大部赋存，局部可采，盘区中部岩浆岩破坏严重，存在较大范围的无煤区；3-5#煤层平均厚度9.18 m，距离2#煤层8.85 m，西翼煤层较薄，东翼较厚。

2 回采巷道的布置方式由于矿井三盘区各煤层层间距较小，这样在开采的时候，上下煤层就会给对方带来影响，因此需对三盘区各煤层工作面的回采巷道布置方式进行研究。

2.1 确定近距离煤层群回采巷道的布置方式近距离煤层回采巷道空间位置关系主要有内错式布置、外错式布置和重叠式布置三种形式：(l)内错式布置，下部煤层巷道处于上部煤层采空区下方的应力降低区内，巷道压力小，方便维护；(2)外错式布置，下部煤层回采巷道处于煤柱支承压力作用区，巷道维护比较困难；(3)重叠式布置。

上下部煤层回采巷道垂直对应布置，工作面长度相同，方向易于掌握。