[发明专利]一种浅埋煤层群工作面最佳煤柱错距的设计方法

摘要

本发明提供了一种浅埋煤层群工作面最佳煤柱错距的设计方法，通过地表移动规律和煤柱集中应力传播规律，确定合理的上、下煤层煤柱错距，在避开上煤层应力集中区的同时，减小浅埋煤层群开采后地表下沉扰度，避免地表集中裂缝的产生，使地表均匀沉降，为浅埋煤层群开采提供一种兼顾安全开采和减缓地表损害的环境友好的开采方法。

主权项

1.一种浅埋煤层群工作面最佳煤柱错距的设计方法，其特征在于，包括如下步骤，S1：针对浅埋煤层群上、下煤层工作面布置，采用UDEC数值计算和物理相似材料模拟实验，模拟上、下煤层工作面不同煤柱错距布置对下煤层工作面煤柱应力的影响，确定上煤层开采后对下煤层的应力传递影响角，得到使下煤层工作面煤柱位于上煤层工作面的煤柱影响区外和避开上煤层采空区完全压实区的煤柱错距范围；S2：根据S1中的物理相似材料模拟实验，模拟上、下煤层工作面的不同煤柱错距时的地表下沉量，测定煤层顶板回转角，确定地表下沉扰度最小化的煤柱错距范围；S3：取S1所得到的煤柱错距范围和S2所确定的煤柱错距范围的交集，得出实现地表均匀沉降并能避开集中应力的最佳煤柱错距范围；S1中，得到的使下煤层工作面的煤柱位于上煤层工作面的煤柱影响区外和避开上煤层采空区完全压实区的煤柱错距范围L1满足式(I)：式(I)中，h‑上下煤层间距，单位为m；a1‑上煤层煤柱宽度，单位为m；a2‑下煤层煤柱宽度，单位为m；b‑巷道宽度，单位为m；‑均为上煤层应力传递影响角，单位为°；S2中，得到的能够实现地表均匀沉降的煤柱错距范围L2满足式(II)：式(II)中，M1‑上煤层采高，单位为m；M2‑下煤层采高，单位为m；a1‑上煤层煤柱宽度，单位为m；a2‑下煤层煤柱宽度，单位为m；α1、α2‑上、下煤层顶板回转角，单位为°。