摘要

针对神东矿区回风隅角低氧现象频发的问题,从浅埋深近距离煤层群开采采空区覆岩结构特征角度出发,以上湾煤矿22104工作面作为例,使用PFC离散元软件对开采过程中覆岩垮落、裂隙发育与采场应力变化规律进行模拟研究。结果表明:浅埋深近距离煤层群开采时,裂隙可发育至地表,形成贯通漏风通道;下煤层开采可导致复合采空区的形成,同时对上部旧有垮落空间具有明显活化作用,裂隙发育程度升高,加剧地表漏风量。上煤层开采会造成下煤层顶板大幅卸压,导致采空区顶板不易垮落,易形成大面积悬顶。提出并建立了采空区漏风控制、工作面调压、强制放顶相结合的低氧防治体系分别解决地表漏风严重、复合采空区低氧气体涌出与大面积悬顶突然垮落问题,有效解决了工作面回风隅角低氧问题。