第 卷第 期
年 月
西 安 科 技 大 学 学 报
JOURNAL OF XIAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
VolNo &
Jun =
文章编号
综 放 沿 空 巷 道 小 煤 柱 合 理 宽 度 确 定
常聚才
谢广祥
杨科
安徽理工大学 能源与安全学院安徽 淮南 安徽理工大学
煤矿安全高效开采省部共建实验室安徽 淮南
摘要 采用现场实测FLAC
D
数值模拟及理论计算的综合研究方法对综放采场沿空掘巷的合
理布置进行了深入研究 通过对机巷下侧煤体沿倾向应力测试获得煤体沿倾向应力变化规律
同时采用 FLAC
D
数值软件分析了不同煤柱宽度 和 m的应力场位移场及破坏
场特征获得不同煤柱宽度时巷道力学特征在现场实测及数值模拟成果基础上通过计算得出
了区段煤柱的合理尺寸 工程实践表明该方法确定的煤柱尺寸科学可靠为综放回采巷道的
合理布置及护巷煤柱参数的合理确定提供了科学依据
关键词 综采放顶煤 沿空掘巷 小煤柱尺寸
中图分类号 TD
文献标识码 A
合理的小煤柱尺寸不仅对提高工作面煤炭回收率消除因煤柱引起的灾害和不利影响具有重要意
义而且关系到巷道能否稳定这一重要问题 大量的研究证明
对于综放沿空掘巷而言小煤柱尺寸
在很大程度上决定着该类巷道的稳定性许多巷道存在因煤柱尺寸留设不合理而造成垮冒及严重变形而
影响安全生产 目前确定综放沿空掘巷小煤柱尺寸采用的经验类比法存在很大的盲目性和局限性
因此如何合理科学地确定综放沿空巷道小煤柱的尺寸对于综放开采安全生产具有重大意义 文中以
谢桥矿 综放面为例采用了现场实测数值模拟以及理论分析的综合研究方法对综放开采沿空
掘巷小煤柱合理尺寸进行系统研究期望对工程实践有一定的指导意义
1工作面地质条件
谢桥矿 综放面走向长 m倾向长 m地面标高为 m工作面标高
m 该面煤层结构稳定煤厚平均为 m倾角平均为 采放比为 直接顶
为泥岩或砂质泥岩和
煤厚度约为 m老顶为粉细砂岩厚度约为 m直接底为泥岩厚度
约为 m老底为粉砂岩厚度约为 m
2现场实测分析
回采工作破坏了采场周围岩体原始应力平衡状态引起了周围岩体的应力重新分布 全面掌握采场
侧向支承压力分布规律是正确选择巷道开挖位置确定煤柱尺寸的基础 为获得 综放面侧向支
承压力分布规律在下顺槽下侧未采实体煤内安设了多个 KSE 型钻孔应力计实测工作面回采后
应力变化规律 观测结果如图 所示 可以看出从巷帮到距巷帮 m 处的煤体应力逐渐升高随后煤
体应力逐渐下降至一平稳值 可见机巷下侧实体煤沿倾向的支承压力峰值距机巷下帮大约 m 因
此距机巷下帮 m 为应力降低区是沿空掘巷的有利位置
收稿日期
基金项目 十一五国家科技支撑计划重点资助项目BAKB 安徽省教育厅自然科学研究项目KJB
作者简介常聚才 男山东临沂人讲师博士从事采矿工程方面的研究
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