基于三场演化规律的浅埋近距煤层减损开采研究

为探索基于三场(应力场、位移场和裂隙场)演化机理的浅埋近距煤层减损开采方法,实现陕北侏罗纪煤田的安全绿色开采,以柠条塔煤矿北翼东区1-2与2-2煤层开采为背景,结合物理模拟、理论分析和工程实践的方法,揭示了浅埋近距煤层开采的三场演化机理,分析了区段煤柱错距对集中应力、覆岩与地表移动及裂缝发育的影响,得到了基于三场耦合控制的合理煤柱错距.研究表明,下煤层煤柱的布置,应同时避开上煤层煤柱集中应力影响区和采空区中部压实区.合理的区段煤柱错距可以减缓重复采动后地表的不均匀沉降程度,同时,能够减轻地裂缝的发育.避开集中应力、减缓地表不均匀沉降、减轻地裂缝发育的合理煤柱错距存在耦合交集,得到柠条塔煤矿1-2与2-2煤层开采的煤柱错距为40～50 m,研究可为浅埋近距煤层减损开采提供新方法.