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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设尺寸及围岩控制技术研究
  • 作者

    孟祥军赵鹏翔王绪友林海飞何永琛宁廷洲王红胜

  • 单位

    兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿西安科技大学安全科学与工程学院

  • 摘要
    为解决倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设合理宽度及围岩控制等难题,以新疆硫磺沟煤矿(4-5)06工作面沿空掘巷为原型,运用理论分析、数值模拟及现场监测相结合的研究方法,研究倾斜厚煤层相邻工作面回采期间围岩应力分布、变形特征及相应的控制技术。结果表明,窄煤柱应避开侧向支承压力集中区,合理的煤柱宽度应小于峰值应力所在位置,即距离采空区边缘10 m。回采期间,煤柱宽度小于4 m时,围岩整体变形相对较小,煤柱进入塑性破坏状态,但不存在稳定承载区域;煤柱大于5 m时,煤柱内存在“近零位移”区域,煤柱帮承载能力相对较强,综合考虑采空区积水、瓦斯、地质构造等影响,以及煤炭资源利用最大化,最终确定煤柱留设宽度为4~5 m。结合矿压监测结果,进一步优化试验工作面围岩支护方案,并提出在地质构造和淋水段加强支护,现场实测表明,该技术可有效控制倾斜厚煤层沿空掘巷非对称变形。
  • 关键词

    倾斜厚煤层煤柱宽度沿空掘巷围岩控制

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51974237);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 工程概况
    2 倾斜厚煤层沿空窄煤柱力学模型
    3 窄煤柱尺寸数值模拟分析
    3.1 数值模拟方案设计
    3.2 窄煤柱应力及变形特征分析
    3.2.1 回采期间应力分布特征
    3.2.2 沿空掘巷煤柱合理宽度对巷道变形的影响
    3.2.3 沿空掘巷煤柱合理宽度的确定
    4 现场工业性试验
    4.1 矿压监测结果分析
    4.1.1 沿空掘巷巷道表面位移
    4.1.2 锚杆(索)托锚力监测
    4.2 支护参数优化方案
    4.3 支护优化效果分析
    5 结 论
  • 引用格式
    孟祥军,赵鹏翔,王绪友,林海飞,何永琛,宁廷洲,王红胜.倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设尺寸及围岩控制技术研究[J].西安科技大学学报,2022,42(03):413-422.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0303.
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