1.一种控制地表台阶下沉的巨厚煤层分层开采方法,其特征在于:包括分层划分、台阶煤柱宽度确定、梯度开采三步;
所述的分层划分是根据裂隙带发育高度、煤岩体碎胀系数、最上层关键岩层位置及修正系数确定分层厚度;
分层划分的方式为:
开采过程中,使导水裂隙带高度H0小于等于最上层关键岩层高度Hg,即H0≤Hg;根据导水裂隙带计算公式:
得出每分层厚度:
式中:M—分层厚度,m;
H0—导水裂隙带高度,m;
Hg—最上层关键岩层高度,m;
k—岩石碎胀系数;
p—经验系数,取1~3;
根据现有放顶煤开采技术,则考虑分层开采时,关键层发生移动,覆岩受重复采动影响,对分层厚度计算结果进行修正:
式中:b—修正系数,0.60~1;
n—1,2,3……;
台阶煤柱宽度确定方式为:所述的台阶煤柱宽度确定是以减少覆岩重复采动影响为目的,根据开采地表下沉范围,结合充分采动角与边界角,对下一分层预留暂不开采煤柱宽度进行计算的过程;
第n层与第n+1层之间台阶煤柱宽度计算公式为:式中:a(n,n+1)—第n分层与第n+1之间台阶煤柱宽度,m;
Hn—第n分层开采后地表距煤层的距离,m;
ψ—充分采动角,°;
δ—边界角,°;
梯度开采的方式为:
根据步骤一计算的分层厚度对巨厚煤层进行分层划分,结合步骤二计算的台阶煤柱宽度,根据各个分层时空关系确定开采顺序;
当第n分层工作面开采范围满足以下公式时,进行第n+1分层的开采,依次循环,形成自上而下梯度开采;
l≥gn+1+a(n,n+1) 公式6式中:l—第n分层开采距离;
gn+1—第n+1分层工作面长度。