三软煤层分层开采时的矿压规律研究

“三极软”特厚煤层综放开采矿山压力研究摘要:本文介绍了朱仙庄矿873工作面三极软(即顶板、煤层和底板均极软)易燃特厚高瓦斯煤层综放开采矿山压力的研究方法和成果,对同类或相近煤层的综放开采提供了一种矿山压力研究的渠道和途径,为淮北矿业集团综放开采关键技术研究在矿山压力方面做出了开创性的贡献。

关键词:三极软(即顶板、煤层和底板均极软)煤层综放开采矿山压力破碎度变形量工作阻力和初撑力1 概况朱仙庄矿8煤层是突出煤层三极软(即顶板、煤层和底板均极软)易燃特厚高瓦斯煤层。

该煤层开采的关键技术有多项,本文仅对综放开采矿山压力研究做简要分析。

1.1 地质及煤层概况873工作面开采标高-276m～-313m,走向长450m,倾斜长140m,煤层倾角为5°～28°,平均8°,煤层厚度8.0m～9.8m,平均8.6m,煤层硬度f≤0.5,一般0.3。

顶板有一层0.2ｍ的伪顶,基本顶6.6m的砂质泥岩和泥岩,底板为1.5m深灰色泥岩,向下10.0m灰色砂质泥岩互层。

该面有两条正断层:落差分别为6.0m和3.5m。

最大水平应力30MPa是垂直应力10MPa的3倍致煤层及顶底板极软。

1.2 工程概况该面两巷均为U29型钢可缩性支架支护,断面4×3.4m;切眼先导硐施工一半后扩宽,3.6m长11#矿用工字钢梁,两帮使用2.6m20mm的半圆木腿支护,每架使用三根外注式单体液压支柱加强支护。

均使用菱形金属网配合塘柴腰帮背顶。

2 工作面支架选型及参数的确定与开采技术2.1 工作面支架选型及参数的确定根据该面煤层“三极软”特点,面上下端头均采用过渡支架。

支架设计考虑到:护顶护帮功能,良好的接顶和受力状态,支架稳定,顶板来压时合理的运移轨迹,稳定的承载能力,平衡顶板压力,放煤空间,顶煤的流动和放出等,确定支架型号为ZF6000/17.5/28。

综合考虑了“三极软”煤层防煤壁片帮和架前冒漏以及通风行人运输和高工阻等诸多方面因素选定:4柱大缸径,支架高度为1.75m～2.8m,采高2.1m～2.4m;支架中心距为1.5m,支架度为1420mm～1590mm;支护强度1.0MPa;计算安全阀开启压力为39MPa,立柱工作阻力1500kN/根,支架工作阻力5931kN～6012kN,支护强度为0.82MPa～1.3MPa,支架初撑力为4603kN～4667kN。

断层附近“三软”煤层开采矿压显现规律数值模拟方案设计作者：罗成才任欣张永举张袁仕松彭首清来源：《科学与财富》2019年第30期摘要：针对贵州矿区“三软”煤层开采断层附近特殊地质条件下矿压显现异常的问题，采用数值模拟实验的方法，并根据米箩煤矿一采区三条下山东翼110302工作面的现场实际条件，设计并构建了数值模拟模型。

为分析“三软”煤层工作面直接顶垮落特征和基本顶破断特征，并计算出工作面初次、周期来压步距;模拟分析采动影响下“三软”煤层工作面断层附近超前支承压力随工作面推进的变化规律;断层附近上覆岩层“三带”发育特征，设计了5种数值模拟方案。

关键词：断层附近;三软煤层;矿压显现;数值模拟1 工程概况米箩煤矿位于水城县东南部米箩乡，煤的结构及坚硬程度：半亮型煤结构以块状为主，半暗型煤常呈致密状或粒状结构。

线理状、透镜状很少。

暗淡型和半暗型煤的矿物质往往含量较高，结构致密，显得坚硬。

米箩矿井井田范围内含可采及大部分可采煤层15层，米箩矿矿110302工作面井下位于一采区三条下山东翼，开采煤层为上二叠系龙潭煤组上段的11#、13#煤层，回风顺槽标高在+1105.0～+1125.4m;运输顺槽标高在+1058.4～+1076.2m。

该工作面开采煤层为1#、3#煤层，1#煤层及3#煤层结构较稳定，1#煤层厚度平均在1.4m左右，3#煤层厚度平均在2.3m左右。

2数值模拟方案设计2.1 模型构建实验室数值模拟煤层开挖后覆岩破裂移动规律、煤岩体应力和变形分布特征一般采用UDEC数值模拟软件，以米箩煤矿1号煤层110302工作面为现场依据，构建UDEC数值计算模型，模拟分析“三软”煤层工作面直接顶垮落特征和基本顶破断特征，并计算出工作面初次、周期来压步距;模拟分析采动影响下“三软”煤层工作面断层附近超前支承压力随工作面推进的变化规律;布置测线，监测正断层附近应力状态;模拟分析采动影响下“三软”煤层工作面断层附近上覆岩层“三带”发育特征。

三软煤层放顶煤的矿压特点及液压支架的设计和实践三软煤层放顶煤的矿压特点及液压支架的设计和实践1. 引言矿山工程中，软煤层是一种典型的复杂地质条件，其合理的放顶煤方法对矿山的安全和高效生产至关重要。

在三软煤层中，放顶煤所带来的矿压问题是一个普遍存在的难题。

本文将从深度和广度的角度，探讨三软煤层放顶煤的矿压特点，并重点介绍了液压支架在这一工艺中的设计和实践。

2. 三软煤层的特点2.1 煤层软弱三软煤层通常指地层软、煤体软、围岩软三软的条件下进行放顶煤。

这种地质条件下，煤层强度较低，易破碎，导致放顶煤时产生大量的煤破碎和堆积。

软弱的煤层也容易发生顶板下沉和塌陷，加剧矿井的矿压问题。

2.2 裂隙较多软煤层中裂隙较多，这些裂隙的存在导致在放顶煤过程中煤层的变形和破坏更加复杂。

裂隙的发育增加了煤层的非均质性，使得矿压的分布更加不规则，给矿山生产带来了很大的困难。

2.3 水害问题由于三软煤层中常常存在地下水，水害问题对于放顶煤的矿山来说也是一个不容忽视的问题。

地下水的涌入不仅增加了运输和排水的难度，而且可能导致采煤工作面的失稳性和坍塌。

3. 液压支架的设计和实践3.1 液压支架的基本原理和结构液压支架是在放顶煤工作面上放置用于支撑顶板的重要设备。

其基本原理是通过调整支撑柱的高度和密度来平衡顶板的压力，以减轻矿层的变形和破坏，降低矿压。

3.2 液压支架的参数选择在设计和选择液压支架时，需要考虑矿层的特点以及工作面的情况。

包括合理选择支架的长度、宽度、高度等参数，以及支架的承载能力、压力调节范围等指标。

只有根据具体的工况和矿层条件，才能保证支架的有效使用。

3.3 液压支架的运用实践液压支架的设计与实践相辅相成。

在实际应用中，根据矿山的特点和放顶煤的要求，进行支架的布置和调整。

要对支架的运行状态进行实时监测和控制，及时对支架进行维护和维修，以保证其正常工作并提高矿山的生产效率。

4. 个人观点和理解三软煤层的放顶煤工艺是一个涉及地质、机械、水利等多个领域的综合性问题。

三软煤层高地压工作面周期来压及巷道支护探讨摘要：通过对综采工作面高地压工作面周期来压的探索研究和在某矿8214综采工作面的实践，总结出了切实可行的综采工作面巷道支护安全高效回采技术，应用此技术杜绝发生顶板事故情况，对我们回采7、8煤工作面时正确掌握周期来压与顶板管理起到了帮助。

关键词：综采；高地压；瓦斯管理；顶板管理1 工作面概况1.1 工作面概况童亭矿7、8煤工作面为高地压工作面，两巷维护困难，回采巷道围岩的过度变形与破坏严重。

以8214综采工作面为例，7、8煤层属典型的“三软”煤层，工作面受7煤未采区域影响及FX13断层重叠影响，工作面65架以上顶板破碎。

1.1.1工作面煤层及顶底板情况根据机、风巷和切眼实揭资料分析，工作面煤层结构复杂，工作面内普遍有1-2层夹矸，顶板岩性以灰色至深灰色薄层状粉砂岩为主，局部为灰白色中粒砂岩，含石英颗粒，底板多为灰黑色块状泥岩。

煤厚0.7～4.0m，平均2.54m，黑色，块状，半亮型煤。

工作面煤层倾角为7-19°，平均约14°。

1.1.2机、风巷支护情况机巷断面为净宽*净高=4.2*2.8m的不规则矩形断面，锚带网索支护，钢带排距为0.8m，锚索排距为1.6m。

J34点向外采取双排锚索支护，J34向里采取单排锚索支护。

部分地段采取U型棚支护。

风巷断面为净宽*净高=3.6*3.0m的不规则矩形断面，锚带网索支护，钢带排距为0.8m，锚索排距为1.6m。

工作面于2015年4月5日开始初放——2015年4月12日初放结束，初放期间上隅角超前回柱管理；1.2工作面主要设备配置工作面共安装ZY6800-17/36型液压支架92架，采面运输机为SGZ-800/800型，采煤机为MG550/1380-WD型。

2 生产期间两巷及工作面矿压观测1、两巷矿压监控区队每班安排专职测压员对两巷超前支护段单体支柱进行班班监测，确保单体支柱初撑力不小于70KN，并认真填写矿压监测原始记录表，及时收集相关数据。

浅析三软煤层矿山的压力控制的方法摘要：三软煤层矿山具有煤层顶板软、主采煤层软和煤层底板软的三软特性，给煤矿开采带来极大的困难，压力控制不好就会产生突出、坍塌、片帮等事故，给矿工带来生命威胁。

本文简要论述了三软煤层矿山压力控制的必要性，分析了矿山来压的判断依据，并详细论述了三软煤层矿山的压力控制的方法。

关键词：三软煤层矿山压力控制必要性来压判断压力控制方法煤矿开采经常会遇到岩层较软的结构，表现出煤层顶板岩层软、主采煤层软、煤层底板岩层软的三软特性，既不利于支护，又不利于透气，而且给煤矿工人的人身安全带来威胁，同时影响煤的开采进度和产量。

因此，对于三软煤层的卸压和压力控制显得极为重要。

由于三软煤层结构复杂，最大的特点就是岩层较软，这对采煤是个很大的挑战，特别是在煤岩层中进行巷道挖掘和开采，使得围岩的原始力受到破坏，岩体的经应力受到威胁，容易产生岩石断裂[1]现象，为了防止岩石断裂等对采煤的威胁，必须正确勘测压力变化，加强支护，做好预防，才能保证无事故开采，保证产量。

1、三软煤层矿山的压力控制的必要性三软煤层矿山的压力变化复杂，但同样有一定的规律可循，并通过现场勘测，对压力采样分析，提前做好压力预防控制措施是十分必要的。

三软煤层矿山的压力过大，软岩层就会变形运动，甚至发生瓦斯突出、两侧片帮，顶板坍塌，巷道变形阻塞等事故，这些事故不仅造成经济损失，还会造成人员伤亡，给煤层开采增加危险系数。

可见，对三软煤层的压力控制是保证掘进工作面、开采工作面等正常进行的必要条件。

通过必要的压力控制措施，能够较好的应对三软煤层矿山压力显现时的破坏性，为煤层开采提供良好稳固的支护，能够保证三软煤层事故开采，保证矿工的人身安全。

2、三软煤层矿山的来压判断依据2.1 三软煤层压力测点设置压力测点形式可选用“十”字形，从巷道正头退后8m开始设置第一点，间距10m，最少设置5点，特殊情况下可适当增设测点，以加强对压力的监测。

2.2 三软煤层测量基准点的安设在巷道顶底板、两帮各打设1个深100～200 mm、φ40mm 左右的钻眼, 眼中打入木塞, 木塞上钉入测量基准点的铁质钢钉[2]。

探究“三软”煤层冲击地压诱导煤与瓦斯突出力学机制【摘要】“三软”煤层的机构复杂，煤层发育脆弱，在采矿工程中极容易引起矿山中煤与瓦斯突出。

因而要针对这种情况及时的采取措施，避免造成不必要的损失和危害。

【关键词】“三软”煤层;冲击地压;突出力学机制就我国目前煤炭企业的发展状况来说，在2000年已经实现了采煤机械化的程度达到76%的目标，实现这个目标的有效途径就是攻克了煤层冲击地压诱导的煤与瓦斯突出的难题。

1“三软”煤层冲击地压诱导的煤与瓦斯突出力学机制的内涵1.1“三软”煤层的冲击地压的含义“三软”煤层是指在煤矿开采过程中会遇到煤层结构较为复杂、发育较为脆弱的矿山，在这类的矿山开采中常常会因为地质结构不稳定而形成一定的冲击地压，即在煤矿的开采过程中由于工作的井体或者是开采周围的岩体，在弹性变形的瞬间释放出巨大的能量而产生了巨大的破坏[1]。

1.2煤与瓦斯突出力学机制的内涵在矿山开采中的冲击地压往往会造成煤与瓦斯突出，这是一种强烈矿山内部的动力不稳现象[2]，对矿山和施工开采人员的安全都造成很大的威胁。

一般来讲都是由于开采过程中的煤层冲击地压造成的。

在矿山开采中要想实现开采工艺不断创新和开采机械化程度，就需要针对“三软”煤层冲击地压诱导的煤与瓦斯突出的问题，制定有效的预防措施，避免开采过程中不必要的损失和伤亡。

1.3“三软”煤层冲击地压的特征发生在煤矿中的冲击地压对于矿山的安全会造成很大的威胁。

主要包含以下的特征：（1）瞬发性，冲击地压的出现是没有特定的规律，没有明显的征兆，很难对此作出有效的预防措施;（2）破坏性，虽然这种冲击力出现的突然而且时间较短，但是带来的破坏却是很大的，轻则造成顶板瞬间下沉，重则造成人员伤亡;（3）复杂性，因为地质结构复杂，煤矿矿山所处的地理环境是很复杂的，当“三软”煤层出现冲击地压时就会因为地质现象的复杂性而出现各种各样的状况。

“三软”煤层冲击地压诱导煤与瓦斯突出实际上就是：在矿山开采中由于矿体中结构受外力影响发生变化，同时形成巨大的冲击力，而导致矿山中煤与瓦斯突出，这对矿体和人员都会造成巨大的损伤。

断层附近三软煤层开采矿压显现规律的数值模拟分析摘要：以某煤矿试验工作面实际地质条件为根据，通过构建UDEC数值计算模型，模拟分析“三软”煤层工作面直接顶垮落特征和基本顶破断特征，并计算出工作面初次、周期来压步距；模拟分析断层附近“三软”煤层工作面断层附近超前支承压力随工作面推进的变化规律；布置测线监测正断层附近应力状态；模拟分析断层附近“三软”煤层工作面断层附近上覆岩层“三带”发育特征。

关键词：断层附近；三软煤层；矿压显现；数值模拟中图分类号：TD823文献标识码：A0 引言断层是矿山开采中经常遇到的地质构造之一，由于采掘活动引起围岩应力重新分布，从而围岩发生相应的损伤、破裂、变形等，在具有断层岩体中的采掘活动引起的围岩应力重新分布常会造成断层“活化”出现相应的灾害，如断层突水、断层滑移失稳诱发煤岩冲击矿压、断层带附近煤岩体破碎、裂隙发育、煤壁片帮等现象。

国内外专家学者对采掘活动引起断层“活化”现象引起的灾害进行了大量的研究，我国许多矿区都属于断层构造复杂开采条件，特别是贵州省六盘水矿区许多煤层都属于断层构造复杂开采条件，例如米箩井田内影响煤系地层的断层共有27条，落差大于30m的有7条，小于30m的有20条，其中落差50～100m的断层有F2和F10，对煤层的安全高效开采影响较大。

长期以来煤层开采受工作面断层地质构造复杂的限制，一直是低产水平、效益差、成本高、风险大。

主要集中在以下几个方面：1) 采掘活动引起断层突水；2) 采动影响引起断层滑移诱发煤岩突出，；3) 断层上下盘开挖引起的岩层切落滑移。

尤其在“三软”煤层开采工作面，由于煤层顶板软弱，致使工作面来压具有明显的动载现象，易出现顶板基岩破断沿全厚切落，剪切裂隙成为导水通道，造成工作面台阶明显下沉；来压期间工作面易出现冒顶、煤壁片帮、两端头围岩维护困难等现象；而且软弱底板容易造成液压支架底座陷底严重，移架时阻力大，有的甚至移不动支架。

造成这些现象，重要的原因是对“三软”煤层开采断层附近上覆岩层活动机理、采场应力场特征及工作面矿压显现规律没有进行系统的研究分析。

“三软”极不稳定煤层综采技术研究程东全;岳西鹏【摘要】Shanxi I1 i in Yanlong mine is a kind of coal face on" three-soft coal seam", which primary charac- ters are a soft coal face, a large variety of thickness and angles, a soft and cracked roof and bottom, compli- cated hosting conditions, difficult mined. By means of seveval patents of Songshan mine, "one tunnel, three use" , reasonahly selected high intensity and light roof coal shielding hydraulic support, preventing coal slide technology and preventing roof falling technology, mechanized mining technology were implemented creatively. Safe and high -efficiency mining and remarkable results have been achineved.%偃龙矿区开采的山西组二．煤层属于“三软”极不稳定煤层，其突出特征为煤层松软、厚度和倾角变化大，顶板及底板松软、破碎，赋存条件复杂，开采极其困难．嵩山煤矿以多项支护技术专利为支撑，采用底板岩巷的“一巷三用”，合理选择高强度轻型放顶煤支掩式液压支架，以及综采防片帮和防冒顶等技术，实施综采机械化开采，实现了“三软”煤层的安全高效开采，取得了显著效果．【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】4页(P660-663)【关键词】“三软”煤层;综采开采【作者】程东全;岳西鹏【作者单位】上海交通大学安泰经济与管理学院,上海200052;河南永华能源有限公司,河南洛阳471924【正文语种】中文【中图分类】TD823.970 引言嵩山煤矿开采的偃龙矿区山西组二1煤层，受嵩山滑动构造的影响，煤层及其顶、底板起伏不平，倾角为9～20°，平均17°.二1煤呈半亮型，黑色、灰黑色粉状;普氏硬度小于0.3，厚薄不一，煤厚0.4～10 m，平均4.4 m;煤层密度1.5×102kg/m3;煤层受采动影响易垮落、片帮，煤遇水易泥化.局部煤层厚度和倾角变化大，煤层受滑动构造影响，组织疏松、强度低，呈现典型“三软”煤层特征.二1煤层直接顶板和底板为泥岩，极软且破碎，遇水易膨胀;基本顶为砂岩，裂隙极其发育，采动后呈现块状垮落，有淋水.顶板未形成稳定、完整的岩层结构，致使巷道压力大，开采和支护极其困难.本文以这种极不稳定“三软”煤层为例，讨论此煤类层的综采技术.1 “三软”煤层综采难点突破1.1 “三软”煤层耦合支护技术2009年与科研院所、支架制作单位合作，在2201工作面进行了“三软”煤层钻孔卸压与U型钢“耦合”支护技术研究.在煤巷采用U型钢支护，配合大直径卸压钻孔的支护方式，巷道变形量基本趋于稳定，巷道围岩变形速度变小，使原来煤巷支护压力大、变形快、巷道维修量大的问题基本得以解决.支护技术的创新使得巷道断面由原来的4～6 m2扩大到10～12 m2，为综合机械化开采创造了基础条件.1.2 底板岩巷的“一巷三用”距离二1煤层底板15～20 m有一层灰岩为L7灰岩，该岩层较稳定，工作面巷道布置采用煤层底板岩石集中巷与煤层巷道双巷布置方式，巷道联系采用分段石门方式.该布置方式有特殊的“一巷三用”作用：一是有利于综采设备运输：二是有利于“三软”煤层巷道的支护管理，煤层巷道分段长度由30～50 m增加到100～150 m;三是有利于分段接力采煤.工作面底板岩石集中巷与煤层巷道双巷布置方式如图1所示.1.3 石门与综采切巷联系的特殊布置方式基于“三软”煤层的实际情况，首先要考虑切巷布置层位，确定了“沿底掘进，边扩边装”的方案.在巷道布置上，为便于支架安装，确定沿轨道石门方向直接贯通布置综采切巷.综采切巷布置的突破有利于综采设备的运输和安装，综采由可能成为现实.1.4 综采工作面切巷安装技术由于“三软”煤层巷道难以支护，尤其是综采设备安装，要求切巷断面高度高、宽度大，为保证安装安全和顺利进行，切巷采用小断面贯通，然后超前扩巷，再进行支架和刮板输送机及采煤机安装的技术.1.4.1 综采切巷小断面贯通2201综采切巷掘进采用3.6 m长Π型钢梁配合2.8 m单体液压支柱二梁八柱对棚支护，切巷净宽为3.2 m，净高为2.5 m，棚距0.6 m.1.4.2 切巷超前扩巷为达到安装宽度，切巷扩巷时采用φ200×3 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱一梁二柱支护，棚距0.6 m，中间架设两排抬棚加强支护.为防止冒顶，扩巷时分两次进行.第一次先用φ180×1 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱一梁二柱支护，扩宽1 m，扩宽长度达到20 m，再用φ200×3 200 mm木梁配合2.8 m单体液压支柱扩宽到设计宽度.2 综采工作面配套设备2201综采工作面走向长度为1 070 m，倾斜长度为150 m，煤层厚度为0.4～5.2 m，平均厚度为4.2 m，可采储量0.94 Mt.综采工作面主要配套设备：综采支架120架（113架 ZF2200－16/24型中间支架，7架ZFG2200－16/24型过渡支架），采煤机 1部（MG132/320－WD），刮板运输机 2 部（SGZ630/2*160型，总长度304m），综采列车组1套（BRW －200/31.5乳化液泵2台，KBSGZY－630/10移动变电站2台，KTC101控制台1套，组合开关3台）.3 设备选型及采煤工艺3.1 高性能轻型放顶煤支架的确定3.1.1 支架架型的确定由于“三软”煤层厚度变化大，煤层受采动易垮落，片帮，工作面顶板基本顶来压周期不明显，有移位现象，具有较大的剪切阻力，工作面压力大且顶板破碎，考虑以上因素，工作面的支护应选用支撑掩护式支架.支架立柱选择强力型液压大立柱，能够承受较大压力.支撑掩护式支架，完成对工作面的支撑、护帮、支架前移.支架在回采时能够掩护好顶、帮，能够进行正常推进，完成推移工作面刮板输送机等一套动作，充分利用支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架的结构特点，工作阻力大，挡矸性能好，能承受较大的侧压，同时底板比压分布均匀，减少支架钻底，保证安全回采工作.3.1.2 工作阻力和初撑力确定液压支架支护强度应能够保证承受顶板压力，在工作面初次来压和周期来压时应能够保证支架不变形，正常推进工作面，支架结构和工作阻力需与煤层赋存条件相适应.由于偃龙矿区“三软”煤层随采随落，工作面初次来压和周期来压不是很明显，确定支架工作阻力为2 200 kN，初撑力确定为1 940 kN（p=31.5 MPa）.3.1.3 支架高度、宽度和重量的确定为避免或减少冒顶、片帮的发生，在回采过程中需要控制采高，煤层厚度大于采高时，采用放顶煤方法进行回采.支架选型确定高度时需考虑综采放顶煤的采放比，煤层平均厚度为4.2 m，确定合理采高为1 800～2 200 mm，因此支架高度确定为1 600～2 400 mm为宜.为减少支架钻底，选择轻型支架，为减少支架重量，宽度确定为1.25 m，质量确定为7×103 kg至9×103 kg.经过分析研究，2201综采工作面选择ZF2200/16/24轻型综放液压支架.3.2 放顶煤采煤工艺2201工作面采用综合机械化放顶煤采煤工艺，进刀方式为在机尾端部斜切单向进刀，全部垮落法管理顶板.整套回采工艺为：采煤机破煤、装煤，工作面刮板输送机运煤，移液压支架支护顶板，辅以液压单体支柱配合π型梁支护工作面两端头和两巷超前段，推前运输机、放煤、拉后运输机，采用全部垮落法处理采空区顶板.正规循环进尺为600 mm.4 防片帮及冒顶技术4.1 工作面注水工作面每隔4.0 m布置1个注水孔，注水孔布置在刮板输送机上方1.4 m的位置处，沿工作面垂直于煤壁施工6.0 m深的钻孔，封孔器插入孔内4.0 m，钻孔直径扩大到50 mm.4.2 超前段注水工作面上、下巷每隔5 m布置1个注水孔，注水孔布置在底板上1.0 m的位置处.上巷超前施工，以10°倾角向下打6 m深的钻孔;下巷超前施工，以10°倾角向上打6 m深的钻孔，封孔器插入孔内5 m，钻孔直径扩大到50 mm.2201综采工作面煤质松软，回采时煤层易冒落、片帮、漏顶，对煤层进行反复注水，使煤体充分湿润，增加了煤层胶结强度.煤壁注水使这个问题得以解决.4.3 支架前探护帮板改造由于ZF2200/16/24型液压支架护帮板护帮面积较小，护帮板伸出后存在前探部分架间距离大的问题.护帮板支护后，煤壁和顶板局部长时间裸露，造成片帮、漏顶等现象.针对这一问题，将规格为450 mm×950 mm（宽×长）的支架护帮板改造为750 mm×1 150 mm（宽×长）的护帮板，采用增加前探支架间装置，有利于防止煤壁的片帮及前端顶板的维护，增大接顶面积，增强顶、帮稳定性.5 结语针对嵩山煤矿2201工作面进行了“三软”煤层综合机械化采煤技术的研究，采用底板岩巷的“一巷三用”，合理选择高强度轻型放顶煤支掩式液压支架，以及综采防片帮和防冒顶等技术.目前2201综采工作面整体装备运转状状良好，嵩山煤矿综采研究实践证明，以技术装备的创新，不但降低劳动强度，增强企业竞争力，而且还极大促进和谐社会的发展.综合经济效益增加1.5亿元以上，实现了“三软”极不稳定煤层的安全、高产高效的目标，取得了显著的经济和社会效果.参考文献：［1］张五一.深井高地压“三软”地质条件下综采技术［J］.中国矿山工程，2012，41（3）：50－52，62.［2］谢海峰，郭俊生.“三软”厚煤层一次采全高综采工作面设计、设备选型配套及实践［J］.东北煤炭技术，1998（4）：9－13.［3］邓小磊.偃龙矿区“三软”煤层综采放顶煤工作面矿压观测研究［J］.企业技术开发，2012，31（8）：167－168.［4］操新明，王光泉.“三软”煤层大采高综采开采技术［J］.中国煤炭，2008（4）：59－60，82.［5］孙春东.复杂地质条件综采工作面实现连续开采的技术途径［J］.中国煤炭，2003（10）：37－39.［6］程东全，郑明宗.偃龙矿区三软煤层综合机械化开采关键技术的研究及实践［J］.中国煤炭，2012（8）：55－57，71.［7］李伟，詹振江.淮北矿区“三软”极复杂煤层综采技术研究与实践［J］.煤炭学报，2010，35（11）：1800－1808.［8］陶应宏.孤岛“三软煤层”综采技术探析［J］.矿业科学技术，2001（2）：32－33.［9］张晓飞.大倾角高瓦斯“三软”煤层综采工作面端头支护技术研究［J］.中国科技信息，2011（12）：64，66.［10］李爱斌.三软煤层综采支架快速移架技术的研究与应用［J］.煤炭工程，2005（7）：52－54.（责任编辑李文清）。

基于UDEC数值模拟的“三软”煤层开采矿压显现规律分析针对高瓦斯煤层群安全高效开采的问题，为模拟近距离煤层群条件下“三软”煤层开采过程中顶底板煤岩层破裂移动规律，以及随着上保护层工作面推进，下被保护层煤层产生的变形和应力分布特征，据此该煤矿2号薄煤层上保护层22201工作面为现场依据，采用UDEC数值模拟软件，设计了“三软”煤层开采矿压显现规律的数值模拟方案。

标签：“三软”煤层;矿压显现;岩层移动;数值模拟1 工程概况某煤矿工业场地距县城约5km。

井田走向长22km，倾斜宽4.5～8km，面积约135km2。

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。

22201工作面是某矿北二采区2号煤的保护层首采面，工作面走向长度约1538m，倾向长150m。

工作面地质构造相对简单，总体呈单斜构造，煤层倾向西，平均倾角4°，平均煤厚1.35m，工作面标高+396m～+486m。

22201工作面采用沿空留巷Y型通风方式，随着工作面的推进，通过巷旁充填将22201机轨合一巷保留下来作为22202工作面的回风巷。

22201沿空留巷Y型通风工作面通风系统：采区进风巷→22201辅助运输巷及22201机轨合一巷→22201工作面→22201机轨合一巷沿空留巷→22202开切眼→22202轨道巷→采区回风巷。

22201工作面北面已形成了22202工作面，其余2号煤均未开拓，其下部为3+4号煤层工作面，仅南面正在掘进的24208工作面，其它方位4号煤工作面均未施工。

22201工作面是该矿北二采区2号煤的保护层首采面，工作面走向长度约1538m，倾向长150m。

平均倾角4°，平均煤厚1.1m。

2 “三软”较薄煤层开采采动裂隙演化特征分析为模拟2号煤层回采时的采动裂隙演化规律，回采从模型右边距边界50m 处开切眼向左推进，模拟从回采30m开始，分别模拟推进30m、60m、90m、120m、150m五个回采段。

第４２卷第１０期能　源　与　环　保Ｖｏｌ ４２　Ｎｏ １０ ２０２０年１０月ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＯｃｔ．　２０２０　收稿日期：２０２０－０６－２０；责任编辑：陈朋磊 ＤＯＩ：１０．１９３８９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－０５０６．２０２０．１０．０３８基金项目：贵州省区域内一流建设学科（培育）—矿业工程（黔教科研发［２０１８］２１６号）作者简介：高九华（１９６４—），男，北京人，工程师，现从事煤矿科研设计工作。

通讯作者：赵忠义（１９８５—），男，贵州六盘水人，硕士，副教授，现从事教学与科研工作。

引用格式：高九华，赵忠义，关鹏云．三软煤层沿空留巷矿压显现规律研究［Ｊ］．能源与环保，２０２０，４２（１０）：１７９ １８５．ＧａｏＪｉｕｈｕａ，ＺｈａｏＺｈｏｎｇｙｉ，ＧｕａｎＰｅｎｇｙｕｎ．Ｓｔｕｄｙｏｎｌａｗｓｏｆｍｉｎｅｐｒｅｓｓｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｉｎｇｏｂ ｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇｗｉｔｈＴｈｒｅｅＳｏｆｔｃｏａｌｓｅａｍ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０２０，４２（１０）：１７９ １８５．三软煤层沿空留巷矿压显现规律研究高九华１，赵忠义２，关鹏云３（１．煤炭科学研究总院，北京　１０００１３；２．六盘水师范学院，贵州六盘水　５５３００４；３．国投能源开发有限公司教学三矿，河南郑州　４５１１９１）摘要：为探究沿空留巷矿压显现规律及支护对策，以河南西部典型三软煤层为研究对象，构建了数值分析模型，模拟了工作面前方和后方一定范围内巷道围岩变形和应力变化规律，得到了工作面后方围岩受采动影响大、范围广，顶板下沉现象明显。

基于现场实测，得到了顶板下沉量、底板鼓起量、充填体的变形、实煤体变形等随采动影响的变化规律，监测了锚杆的轴向受载情况。

研究发现，巷旁膏体充填与巷道内高强锚杆＋Ｗ型钢带构成的支护体系，较好地解决了三软煤层回采巷道围岩控制问题，为类似开采条件下沿空留巷的实施提供了理论和实践依据。