特厚煤層綜放沿空掘巷煤柱留設(shè)寬度研究.pdf

1、對特厚煤層下綜放開采上覆巖層變形結(jié)構(gòu)與區(qū)段煤柱核心內(nèi)部承載結(jié)構(gòu)關(guān)系研究，依據(jù)極限平衡理論建立預(yù)留煤柱沿空掘巷兩側(cè)邊緣應(yīng)力的物理力學(xué)模型，推導(dǎo)出在厚煤層、大埋深、大采高情況下煤柱邊緣塑性區(qū)數(shù)學(xué)表達(dá)式，得出區(qū)段煤柱兩側(cè)塑性區(qū)存在定量變形的特點，并給出塑性區(qū)計算公式。通過比較單側(cè)塑性區(qū)計算方法，考慮采空區(qū)垮落巖層帶變形造成的區(qū)段煤柱兩側(cè)塑性變化，依據(jù)煤層厚度、開采高度、側(cè)向支護(hù)阻力等因素推算獲得區(qū)段煤柱的合理范圍寬度。
　　采用計算機(jī)數(shù)

2、值模擬軟件分析了建新煤礦4203工作面區(qū)段煤柱一側(cè)20m范圍內(nèi)采空區(qū)變化后的礦壓分布變化規(guī)律，圍巖位移隨著工作面推進(jìn)，距離采空區(qū)5m內(nèi)，位移變化量在4mm左右，垂直應(yīng)力呈現(xiàn)T型分布落差，豎向應(yīng)力在10m~15m在3MPa均勻變化；通過比較區(qū)段煤柱不同寬度下的圍巖塑性狀態(tài)以及應(yīng)力變化，開挖巷道圍巖位移和應(yīng)力不均勻變化，10m處最小變形量347mm，范圍在400mm~600mm，豎向應(yīng)力在頂板30m范圍內(nèi)為10MPa~30MPa，歸納對比計

3、算機(jī)仿真模擬結(jié)果獲得區(qū)段煤柱的合理寬度。上區(qū)段巖層端圍巖滑落下沉變形，裂隙發(fā)育容易造成采空區(qū)瓦斯溢出。因此提出合理寬度的區(qū)段煤柱能夠很好地支撐載荷向下區(qū)段平滑轉(zhuǎn)移過渡，改善巷道內(nèi)支護(hù)參數(shù)的力學(xué)性能，保證巷旁和頂板的支撐能力。
　　本文基于理論分析和數(shù)值模擬計算結(jié)果對比，將優(yōu)化后的沿空掘巷區(qū)段煤柱寬度定為10m，并實踐到建新礦4203工作面運輸順槽工程中。通過對比不同地質(zhì)條件下的實際工程實踐，將區(qū)段煤柱承載力安全利用，起到讓壓保護(hù)巷