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作者
刘鹏泽高林许帅赵世毫战新宇申业兴
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单位
贵州大学矿业学院中国矿业大学（北京）煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心贵州大学喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室
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摘要
针对倾斜煤层半煤岩沿空掘巷围岩产生非对称大变形的难题，以贵州土城矿1509回风巷为例，进行了该类巷道合理煤柱宽度留设研究。基于极限平衡理论建立了倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度计算模型，结合该矿实际生产地质条件计算得出煤柱合理理论宽度为4.68～5.46m;通过数值模拟分析了5种不同宽度煤柱下1509回风巷围岩塑性区分布、应力及位移演化规律，模拟结果表明：当煤柱宽度为5m时，巷道稳定性较好且能保证矿井的回采率。现场试验结果显示，1509回风巷采用留设5m宽煤柱进行掘进护巷后，巷道轮廓相对完整，变形明显减小，围岩完整性较好，有利于提高倾斜煤层半煤岩沿空掘巷的稳定性。
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关键词
煤柱宽度半煤岩巷道沿空掘巷倾斜煤层围岩控制
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金(52004073,52264008)；贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑[2021]一般400)；贵州省科学技术基金项目(黔科合基础[2020]1Y216)；贵州大学引进人才科研基金项目(贵大人基合字[2020]42号);贵州大学培育项目(贵大培育[2019]27号)；
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文章目录
1 工程概况
2 倾斜煤层半煤岩沿空掘巷煤柱宽度理论计算
3 沿空掘巷煤柱宽度确定数值模拟分析
3.1 数值模型
3.2 模拟结果分析
3.2.1 塑性区分布规律
3.2.2 围岩变形规律
1)巷道顶板位移。
2)巷道帮部位移。
3)底板位移。
3.2.3 垂直应力分布规律
3.2.4 煤柱合理宽度综合分析
4 工业试验
4.1 护巷煤柱支护方案
1)U型钢：
2)中空注浆锚索：
3)喷浆：
4)注浆：
4.2 沿空掘巷围岩支护效果分析
5 结 论
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引用格式
刘鹏泽,高林,许帅,赵世毫,战新宇,申业兴.倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度留设研究[J].煤炭工程,2023,55(02):12-18.
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