特厚煤层综放面区段煤柱合理宽度研究

区段煤柱留设宽度与回采巷道围岩稳定性密切相关。文章以招贤煤矿一采区1303工作面为工程背景,基于护巷煤柱的极限平衡理论,得出区段煤柱理论留设宽度,采用数值模拟的方法,研究了工作面回采期间区段煤柱内垂直应力分布特征及回采巷道变形规律。现场工业性试验结果表明,综放工作面区段煤柱的宽度为34.5 m时,回风巷道围岩在支护范围内基本稳定。

沿空缺陷型宽煤柱承载特征及诱冲机理研究

针对部分矿区区段煤柱宽度超过60 m仍发生较为严重冲击地压的情况,分析相关案例发现,当煤柱内部存在开挖巷道,且巷道的存在造成煤柱应力分布产生显著变化时,则存在空巷的宽煤柱是诱发冲击地压灾害的主要原因。以红庆河煤矿3-1103工作面65 m宽煤柱为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场监测等方法,分析了缺陷型宽煤柱的整体应力分布特征以及不同空巷位置对应力演化的影响,研究了采空区侧向顶板垮断形成的结构特征和煤柱塑性破坏对其垮落状态的影响,并通过数值模拟和现场微震监测对分析结果进行了验证。据此揭示了缺陷型宽煤柱条件下冲击地压的发生机理:宽煤柱在空巷影响下靠近采空区的Ⅰ段煤柱易发生塑性破坏,使得应力向外侧的Ⅱ段煤柱转移,增加煤柱内集中静载荷,同时Ⅰ段煤柱的变形破坏和空巷的存在造成侧向顶板悬顶长度迅速增加,促使其在发生断裂时产生更为强烈的动载,区段煤柱在动静载荷叠加作用下,沿空巷道更易发生冲击地压。根据此类型冲击地压的关键影响因素,提出了煤柱物理改性、顶板整体弱化和煤柱应力调控3种冲击地压防治技术途径。

龙固矿井巨厚表土层高应力工作面无煤柱开采技术研究

龙固井田地质条件复杂,采深大,表土层厚,以至于巷帮煤体侧向支承压力分布特征及沿空巷道变形机理不同于一般条件下的矿井。本文通过对沿空侧巷道煤柱留设布置方案进行研究,提高工作面开采安全性,提高回采效率,为合理开发煤炭资源,提高煤炭资源回采率奠定基础。