（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)有限公司 山西 037001）

在現(xiàn)階段的煤礦開采中普遍面臨著眾多的問題，這些問題主要是在開采過程中操作不當(dāng)造成的，而在開采近距離煤層分層時，可以有效的發(fā)現(xiàn)殘留的煤柱，這通常會對下層的煤層產(chǎn)生更大的應(yīng)力集中，但是這種情況的存在也有很多不好的地方，尤其是會導(dǎo)致下層工作覆巖結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的改變，同時礦壓覆巖運(yùn)動的規(guī)律也會因此而發(fā)生一定程度的變化。而這些變化的存在便給下層的采煤工作制造了更多的難題，尤其是對采煤工作面的順槽布置提出了較高的要求，而通過實際的應(yīng)用和研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)對上覆巖層壓力變化進(jìn)行研究時，也會對下層煤層的開采安全造成一定的影響，所以為了更好的進(jìn)行近距離煤層開采覆巖運(yùn)動，需要對其規(guī)律和控制進(jìn)行一定的研究。

1.近距離煤層開采覆巖結(jié)構(gòu)分析

對于覆巖結(jié)構(gòu)而言，有其復(fù)雜的一面也有其簡單的一面，但是無論是復(fù)雜還是簡單的地方都需要認(rèn)真的對待，及時的根據(jù)地質(zhì)情況對近距離的煤層開采工作進(jìn)行規(guī)范，為煤礦開采工作奠定良好的基礎(chǔ)，當(dāng)然也能為近距離煤層開采覆巖運(yùn)動規(guī)律與控制工作奠定良好的基礎(chǔ)。而要想更好的進(jìn)行煤層開采工作，就需要先對近距離煤層開采覆巖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并根據(jù)近距離煤層開采覆巖結(jié)構(gòu)對上下巖層進(jìn)行開采，而通過一定的研究發(fā)現(xiàn)近距離煤層開采覆巖結(jié)構(gòu)分析主要可以概括為直接頂和基本頂?shù)南嚓P(guān)分析、對關(guān)鍵層的相關(guān)判別、上煤底板與下煤頂板破壞程度分析等幾個方面，下面主要是對這幾個方面的具體分析。

(1)直接頂和基本頂?shù)南嚓P(guān)分析

頂層主要可以分為直接頂和基本頂兩個部分，但是這兩個部分都是同等重要的。因為可以通過關(guān)鍵層理論的三帶判別法對冒落帶的高度進(jìn)行確定，并根據(jù)柱形，來對煤層頂進(jìn)行計算判定，而在對直接頂進(jìn)行計算判定時發(fā)現(xiàn)直接頂?shù)募?xì)砂巖大約為1.75m高，而基本頂在其上方的5.15m都為粘土層、粉砂巖還有細(xì)砂巖的復(fù)合頂板，但是基本頂?shù)纳戏?.21m處為粉砂巖。在對基本頂和直接頂?shù)膸r層情況進(jìn)行分析之后，要根據(jù)具體要求進(jìn)行煤層的開采，以此來更好的保證煤層開采的安全性，也保證煤礦的可持續(xù)使用性。

(2)對關(guān)鍵層的相關(guān)判別

關(guān)鍵層是離層區(qū)上面較大的一個層，根據(jù)關(guān)鍵層的相關(guān)理論，分析發(fā)現(xiàn)不同的煤其關(guān)鍵層有所差別，對于6煤而言，其基本頂?shù)姆凵皫r為第一關(guān)鍵的層，占據(jù)厚度大約為7.21m；但是對于5煤來說，其基本頂?shù)牡谝魂P(guān)鍵層雖然也是粉砂巖，但是這一粉砂巖占據(jù)10.9m的厚度。而5煤和6煤之間的巖層帶來的載荷則全部由6煤基本頂來承擔(dān)，并且6煤開采后就會造成一定的垮落，尤其是開采上方冒落的巖層，更加會對下方的巖層施加一定的載荷壓力，給煤層的開采工作帶來更大的難題。所以對于關(guān)鍵層的判別過程5煤基本頂?shù)妮d荷為基本頂自身、細(xì)砂巖、粉砂巖還有6煤層開采后的冒落巖層。并且通過這一判定可以使得開采人員更加清楚的了解各煤層的狀況，然后根據(jù)實際情況做出煤層開采的策略，減少意外情況的發(fā)生，提高開采成功指數(shù)，進(jìn)而為國家煤層開采人員開采工作奠定更加良好的基礎(chǔ)，也為今后的工作做出更加清楚的指導(dǎo)。

(3)上煤底板與下煤頂板破壞程度分析

煤層開采過程中無論是上煤底板還是下煤頂板，都需要對其破壞程度進(jìn)行分析，只有在做出詳細(xì)的分析后，才能更好的進(jìn)行煤層開采。首選是對上煤底板破壞程度的分析，6煤開采后，造成底板巖層剪切或者拉伸破壞，破壞的程度不同，對5煤的影響就不同，當(dāng)然越深影響越大，因此對6煤的破壞深度進(jìn)行分析是十分必要的一項工作。其次是下煤頂板的破壞程度分析，下煤頂板的破壞程度與上煤的破壞程度有著密切的關(guān)系，因為上煤的破壞關(guān)系著5煤和6煤的開采，5煤開采厚度帶入一定的公式便可以得出實際的破壞深度，為煤層的開采提供依據(jù)。

2.淺埋深近距離覆巖運(yùn)動規(guī)律探討

煤層開采工作是現(xiàn)階段十分流行的一項工作，其不僅關(guān)系到國家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，還在很多方面影響著人們的生活水平，而要想更好的對現(xiàn)階段的煤層進(jìn)行開采，就需要詳細(xì)的掌握各個煤層近距離覆巖的運(yùn)動規(guī)律，并根據(jù)具體的規(guī)律進(jìn)行煤礦的開采，甚至還可以在一定程度上促進(jìn)煤礦開采的效率，而通過對現(xiàn)階段近距離煤層開采工作的深入探討和研究發(fā)現(xiàn)，淺埋深近距離覆巖運(yùn)動規(guī)律探討主要包括：煤層開采后的覆巖運(yùn)動情況、煤層開采過程中煤層開采厚度分析兩個主要的方面，下面主要針對煤層開采的過程和可能存在的問題對這幾個方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

(1)煤層開采后的覆巖運(yùn)動情況

煤層的開采工作在實際的進(jìn)行過程中會存在多個方面的狀態(tài)，這一狀態(tài)的存在會在一定程度上給煤礦開采工作造成一定程度的影響，而通過對煤層開采覆巖運(yùn)動的情況分析發(fā)現(xiàn)，煤礦開采覆巖運(yùn)動不僅包括離層區(qū)，還包括著緩慢下沉區(qū)、隨動下沉區(qū)、破碎充填層，還有實體的煤層，這幾個層根據(jù)其實際情況分層排列，并且還可以根據(jù)這一情況進(jìn)行煤層開采覆巖運(yùn)動示意圖的繪制，重要的是，在實際的工作中，開采人員還可以借助此圖對煤層開采進(jìn)行分析，做好前期工作，保證開采前的頂板賦存狀態(tài)，為更好的進(jìn)行煤層開采工作奠定基礎(chǔ)。

圖1 煤層開采覆巖運(yùn)動示意圖

(2)煤層開采過程中煤層開采厚度分析

通過對煤層開采運(yùn)動示意圖的觀察可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行煤層開采過程中，煤層的開采厚度存在一定的差異，但是對其平均值進(jìn)行計算發(fā)現(xiàn)大概為2.10m，而在這一厚度中最為明顯的便是上覆頂板，上覆頂板是細(xì)砂巖與砂質(zhì)泥巖，其中所占厚度較大的是砂質(zhì)泥巖，大約能占12.77m，其次是細(xì)砂巖，所占厚度大約為12.00m，根據(jù)砂質(zhì)巖的膨脹系數(shù)可以了解到在進(jìn)行煤層開采時，要合理的考慮到上覆巖垮落填充采空區(qū)所需要的巖層高度，并要考慮到砂質(zhì)巖抗壓強(qiáng)度，因為砂質(zhì)巖抗壓程度較小，所以在使用的時候要隨用隨采，當(dāng)然在對煤層進(jìn)行完全填充時，也會因為填充部分碎漲系數(shù)而形成的破碎填層，由此可見在煤層開采過程中對煤層開采厚度進(jìn)行分析是多么重要的一項任務(wù)。

3.覆巖運(yùn)動數(shù)值的模擬分析

覆巖的運(yùn)動數(shù)值包括很多個方面，其中比較重要的是巖層的物理力學(xué)參數(shù)、結(jié)構(gòu)面的物理參數(shù)，這兩個參數(shù)值關(guān)系到覆巖運(yùn)動的模擬方案的制定，模擬方案需要根據(jù)各個巖層的邊界設(shè)置一定的預(yù)測線，然后根據(jù)一定的物理參數(shù)制定模擬方案后對實際煤層開采過程中圍巖的變形和應(yīng)力狀況進(jìn)行一定的記錄，然后對這些記錄進(jìn)行分析，進(jìn)而得到最為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)值，為今后煤層開采工作提供更加方便的開采力度，為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

圖2 測線應(yīng)力集中系數(shù)的對比分析圖

4.總結(jié)

綜上所述，在目前的煤礦開采中，無論是上層的煤層還是下層的煤層都需要對煤間距問題進(jìn)行一定的考慮，還要注意近距離煤層開采覆巖運(yùn)動的規(guī)律和控制方法。其中對于下層煤層開采而言，要及時的考慮到煤層間距較近的問題，因為煤層間距較近的問題，如果考慮不當(dāng)，便會很容易導(dǎo)致上下兩個煤層之間的巖層出現(xiàn)破斷垮落的現(xiàn)象，進(jìn)而影響開采工作的繼續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)重的上煤層的空區(qū)上方還會因為相對穩(wěn)定的情況對其造成二次垮落，進(jìn)而導(dǎo)致巖層的裂隙不斷的向上發(fā)育，造成更大的難度。但是在對煤層開采過程中的位移變化規(guī)律進(jìn)行研究時可發(fā)現(xiàn)，兩個煤層之間的位移變化有一個相同的特點(diǎn)，那便是都是在中部的位移變化較大，而兩邊的位移變化規(guī)律較小，甚至呈現(xiàn)由“V”型轉(zhuǎn)變?yōu)椤癠”型的情況。