东胜矿区浅埋煤层区段煤柱宽度优化设计

针对东胜矿区煤矿开采过程中区段煤柱宽度过大造成资源浪费问题,以双欣矿业4107工作面为工程背景,通过理论计算、数值模拟和现场工程实践等方法对合理的区段煤柱宽度进行了研究。理论计算得出合理的区段煤柱宽度为9.05~10.62 m。数值模拟结果表明:工作面回采后,在距采空区边缘9.5 m的位置,煤层及顶底板中的垂直应力在6.15 MPa左右,应力集中系数为1.17,仅略高于原岩应力;当区段煤柱宽度为10 m时,作用在区段煤柱上的垂直应力呈“马鞍形”分布特征,证明煤柱中间存在弹性核区,煤柱能够保持稳定。现场实践表明,当区段煤柱宽度为10 m时,巷道顶板离层最大为11 mm,两帮移近量最大为101 mm,采动应力对巷道围岩变形的明显影响范围不超过22 m。