1.一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:其包括以下步骤:
步骤1.根据煤层发育情况、地质构造、水文地质、瓦斯、煤尘生产地质条件,结合采掘工程平面图、井上下对照图,确定所要开采区域的上煤层工作面(5)、下煤层工作面(4)的整体布局形式;
步骤2.结合矿井开采设计说明书,确定上煤层工作面(5)、下煤层工作面(4)采用的采煤方法、采煤工艺、巷道布置、采空区处理方法、工作面走向长度、工作面倾向长度、采高;
步骤3.确定间隔煤柱宽度;
步骤4.根据上煤层工作面(5)、下煤层工作面(4)的整体布局方式,采用数值模拟、理论计算手段,结合上煤层工作面、下煤层工作面的生产地质条件、岩层物理力学参数,构建实质反映上煤层工作面(5)、下煤层工作面(4)生产地质条件的数值模拟计算模型以及监测获取煤层开采过程中的地表沉陷数据,并绘制地表沉陷曲线;
步骤5.根据工作面布局方式,确定上煤层工作面(5)、下煤层工作面(4)的开采顺序,形成采煤系统、掘进系统、运输系统、通风系统、排水系统。
2.根据权利要求1所述的一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:所述步骤1中,其包括两种整体布局形式:煤柱间隔外错式与煤柱间隔内错式;所述煤柱间隔外错式与煤柱间隔内错式呈反向布局。
3.根据权利要求2所述的一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:所述煤柱间隔外错式中,上煤层工作面(5)倾向长度小于下煤层工作面(4)倾向长度;
上煤层布置工作面,被划分为一段;下煤层布置工作面被划分为两段,且分别对应布置下煤层工作面第一段(6)与下煤层工作面第二段(7);
下煤层工作面第一段(6)和下煤层工作面第二段(7)之间留设有下煤层间隔煤柱(8);
且,下煤层工作面第一段(6)、下煤层工作面第二段(7)的两端外错于上煤层工作面(5)。
4.根据权利要求2所述的一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:所述煤柱间隔内错式中,上煤层工作面(5)倾向长度大于下煤层工作面(4)倾向长度;
上煤层布置工作面被划分为两段,分别对应布置上煤层工作面第一段(1)与上煤层工作面第二段(2);下煤层布置工作面,被划分为一段;
上煤层工作面第一段(1)和上煤层工作面第二段(2)之间留设有上煤层间隔煤柱(3);
且,下煤层工作面(4)的两端内错于上煤层工作面(5)。
5.根据权利要求3所述的一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:所述步骤3中,根据工作面布局方式,以煤层赋存生产地质条件、岩层物理力学参数为基础资料,建立数值计算模型,研究分析不同间隔煤柱宽度时的应力分布;
根据应力分布特点,遵循节约资源、安全高效、利于巷道长久通畅的原则,确定间隔煤柱宽度的合理取值。
6.根据权利要求5所述的一种源头减弱采动地裂缝发育的煤柱间隔错式工作面布局方法,其特征在于:还包括:
采用煤柱宽度计算表达式,理论计算确定煤柱宽度,结合数值模拟结果,确定间隔煤柱宽度最终取值。