浅埋煤层孤岛工作面区段煤柱宽度优化_中国煤炭行业知识服务平台

浅埋煤层孤岛工作面区段煤柱宽度优化

作者

张杰白文勇王斌吴建军何义峰康小杰
摘要

针对浅埋煤层孤岛工作面区段煤柱宽度优化问题,以南梁煤矿3-1煤层30101-1孤岛工作面区段煤柱为工程背景,建立了孤岛工作面区段煤柱上方覆岩结构在采掘活动影响下的演化特征模型;利用两区约束理论、极限平衡理论计算得出了该地质条件下孤岛工作面区段煤柱塑性区宽度不小于3 m,区段煤柱宽度不小于10 m;采用Flac3D数值模拟软件分析了该工作面区段煤柱宽度为15,12,10,8 m时的应力演化规律、塑性区分布规律以及巷道变形规律,结果表明:该区段煤柱宽度小于12 m时,巷道变形量骤然增大,煤柱弹性区急剧缩小,塑性区占比增大,且超过区段煤柱宽度的60%;同时结合相邻工作面区段煤柱留设情况,最终确定南梁煤矿30101-1孤岛工作面区段煤柱优化后的宽度为12 m时,满足安全生产要求。
关键词

浅埋煤层孤岛工作面覆岩结构数值模拟区段煤柱
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51774229）；陕西省创新能力支撑计划-科技创新团队项目（2018TD-038）；陕西省自然科学基础研究计划（陕煤联合基金）项目（2019JLM-41）；
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 区段煤柱覆岩结构及应力演变特征
2.1 区段煤柱覆岩结构演变特征
2.1.1 双巷掘进期(内层人工支护围岩小结构的形成期)
2.1.2 上区段回采期(外层直角三角板大结构形成期)
2.1.3 本区段开采期(外层对称三角板大结构形成期)
2.2 不同尺寸区段煤柱支承压力演化特征
3 区段煤柱塑性区宽度计算
3.1 WILSON A H两区约束理论
3.2 极限平衡理论
4 区段煤柱稳定性数值模拟
4.1 模型建立
4.2 模拟结果分析
4.2.1 应力分布规律分析
4.2.2 塑性区分布规律分析
4.2.3 巷道变形量分析
5 结论
引用格式

张杰,白文勇,王斌,吴建军,何义峰,康小杰.浅埋煤层孤岛工作面区段煤柱宽度优化[J].西安科技大学学报,2021,41(06):988-996.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2021.0605.
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