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孤岛工作面防水煤柱留设宽度模拟分析及工程应用
  • 67
  • 作者

    于振子李昂韩泰然张波

  • 单位

    中国平煤神马控股集团有限公司炼焦煤资源绿色开发全国重点实验室西安科技大学

  • 摘要
    平顶山老旧矿区开采服务年限长、遗留煤柱多、回采难度大，要延长矿井使用寿命，实现节支增效，回收遗留煤柱已迫在眉睫，但孤岛工作面开采面临着防水煤柱合理留设难题，若防护不利，易引发矿井水害，增大开采成本。因此，针对现场面临的工程实际问题，以消除或减少采空水患为目标，采用数值模拟研究手段，对原设计方案进行优化选择及对比分析，动态再现了多采面开采及巷道采掘下的围岩应力场、位移场和塑性破坏规律，并进行了工程实践应用。结果表明，留设25 m煤柱宽度，采面回采前后均存在一定厚度的弹性核区，围岩变形量小，有利于巷道维护，无明显的应力集中现象，可满足工程实际需要，采面已实现安全回采，未发生采空区突涌水事故，最大限度地回收了煤炭资源，研究成果给全国相似矿区遗留煤柱安全回收提供借鉴依据。
  • 关键词

    平顶山矿区孤岛工作面遗留煤柱煤柱留设数值模拟

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划资助项目(2018YFC0604706)；
  • 文章目录
    1 矿井及工作面水文地质条件
    2 煤柱宽度理论分析
    3 孤岛煤柱留设合理性数值分析
    3.1 建立数值模型
    3.2 数值模拟结果分析
    3.2.1 02和04面回采后围岩应力、位移和塑性规律分析
    3.2.2 03面两侧回采巷道开挖后围岩应力、位移和塑性规律分析
    3.2.3 03面回采后围岩应力、位移和塑性规律分析
    4 现场实测
    4.1 检测仪器与设备
    4.2 检测结果与分析
    5 结论
  • 引用格式
    于振子,李昂,韩泰然等.孤岛工作面防水煤柱留设宽度模拟分析及工程应用[J].能源与环保,2023,45(07):266-272.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2023.07.041.
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