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摘要
针对浅埋煤层群下部煤层开采时区段煤柱稳定性差和覆岩不均匀沉降等问题,综合采用物理模拟、UDEC数值计算和理论分析相结合的方法,研究了不同区段煤柱错距的覆岩垮落特征、煤柱应力分布特征和地表损害规律,揭示了上部"采空区-遗留煤柱-采空区"的结构演化特征,分析了不同错距时下部煤层区段煤柱的稳定性,给出下部煤层区段煤柱留设位置的优选原则。研究结果表明:下部煤层区段煤柱应力分布及稳定性主要受上部煤层遗留煤柱和间隔岩层协同作用影响;受上部煤层遗留煤柱影响,间隔岩层存在开始破断和完全破断2种临界状态;下部煤层区段煤柱处于上述2种临界状态之间时,覆岩不均匀破坏减弱,地表呈"近平锅底状"下沉盆地。同时,煤柱应力峰值明显减小,安全系数大于1.0,煤柱较稳定。研究结果可为浅埋煤层群下部煤层巷道减压和地表减损提供参考。
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