多层叠加煤柱覆岩结构特征及对下伏煤层矿压显现影响

于 斌 1 ，霍丙杰 1，2

  (1. 大同煤矿集团有限责任公司，山西 大同 037000；2. 辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新 123000)

摘要：大同矿区侏罗系煤层群开采过程中遗留多类大型煤柱，其对下伏石炭系煤层矿压显现具有重要影响。通过 比值判别法和极限平衡理论等方法，确定侏罗系地层遗留多层叠加煤柱覆岩可形成“倒梯形孤岛覆岩结构”，并 建立“倒梯形孤岛覆岩结构”的力学模型，揭示不同尺寸“倒梯形孤岛覆岩结构”对下伏石炭系煤层影响的定量 关系。分析表明，当煤柱体宽度在 30～120 m 范围时，“倒梯形孤岛覆岩结构”使石炭系煤层应力场较原岩应力 提高了 91%～259%，当叠加煤柱体宽度为 80 m 时对石炭系煤层影响最大。现场微震监测表明，石炭系煤层 8104 工作面在通过侏罗系大型重叠煤柱区域时，微震事件密集分布，微震事件能量级别较高(达到 106 J)，理论分析和 现场监测具有较好的一致性，研究成果可为石炭系煤层工作面通过侏罗系遗留大型叠加煤柱体时顶板管理、强矿 压显现预测与控制等提供理论支持。 

关键词：采矿工程；大同矿区侏罗系煤层群；多层叠加煤柱；孤岛覆岩结构；矿压显现

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