特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理

戴华阳¹，郭俊廷¹，易四海^1,2，王更雨³，刘爱军¹，邹彪¹

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 中国煤炭科工集团唐山研究院3. 窑街煤电集团有限公司

摘 要：以窑街矿区三矿地质条件为原型,采用相似材料模型试验方法,研究了特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层移动机理和地表移动规律。结果表明,特厚急倾斜煤层水平分层开采时,浅部开采阶段岩层以应力拱结构控制岩层移动,深部开采阶段岩层以铰接岩梁结构控制岩层移动;根据覆岩破坏形式,将采动岩层移动分为松散岩块区和层状岩层区。揭示了特厚急倾斜煤层水平分层开采具有显著的重复开采和变方向传播的特征;随着工作面自上向下逐层布置回采,地表移动盆地具有向顶板侧扩展和下沉值不断累计的特点,最终形成一个整体的移动盆地。研究结果可为地表及岩层移动预测模型的建立提供依据,从而指导类似条件下煤炭资源的合理开发。

关键词：特厚急倾斜煤层;岩层及地表移动机理;水平分层开采;相似模型试验;