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厚煤层沿空掘巷数值模拟及实践
2013年第4期 煤 炭 科 技
No．4 2013 C0AL SCIENCE TECHN0LOGY MAGAZINE 43
文章编号 ：1008—3731(2013)04—0043—03
厚煤层沿空掘巷数值模拟及实践
李 民 ，孙 蕾 ，何 勇
(1．淄博矿业集团有限责任公司 生产技术处，山东 淄博 255000；2．山东东华能源有限责任公司 葛亭煤矿，山东 济宁 2372~)
摘 要：应用FLAC模拟巷道在不同煤柱宽度和不同支护方式条件下掘进时的应力状态和变形
情况，得出合理的窄煤柱宽度和巷道支护方案，并通过实践验证了支护设计的合理性。
关键词：厚煤层 ；沿空掘巷；FLAC
中图分类号 ：TD353 文献标志码 ：B
某矿已进入后期生产阶段，主要开采村庄等建／
IlllIIIIItJIlIlIJlJII
构筑物保护煤柱和边角煤。东一下山煤柱紧邻工业
砂岩
广场保护煤柱，东一下山煤柱内二 煤底板等高线标
高一39—一68m，地面标高+135．5～+140m，煤层埋 砂岩
深 174～208m，煤层厚度4—6m。二 煤顶底板工
砂质页岩
程地质条件中等，其工程地质分类为 Ⅱ一2一B。 岩 泥岩
东一下山煤柱采区工作面采用膏体充填开采， 泥岩
沿空掘进巷道高2．5m，宽3．6m，巷道沿二 煤顶板 砂页岩
砂岩
掘进。为了验证沿空掘巷的可行性和窄煤柱的稳定
性 ，提出了巷道支护方案 ，对其开采情况进行数值 图1 模型示意
模拟。 1．2 数值模拟结果及分析
1．2．1 窄煤柱合理宽度的数值模拟
1 FLAC模拟及分析
根据某矿二 煤东一下山采区工作面的实际情
1．1 数值模拟模型的建立 况，由公式计算得出窄煤柱宽度约为2．3～3．2m。
本模拟根据现场所提供的综合柱状图，模拟实 本次模拟了窄煤柱宽度为2、2．5、3m时掘进期间巷
验共取9个层位，自下而上分别是砂岩、砂页岩、泥 道围岩的变形情况。不同煤柱宽度的围岩变形量如
岩、二。煤、泥岩、砂岩、砂质页岩、砂岩及砂岩 ，模型 图2所示 。
水平方向108m，垂直方向81m。掘进方向300m。
煤层埋深 300m，垂直方向初始应力为7MPa，侧向
应力3．5MPa。各岩层物理力学参数如表 1所列，图 g
1为建立的模型示意图。 皿Ⅲl1
表 1 岩石物理力学参数
匝
2．0 2．2 2．4 2．6 2．8 3．0
煤柱宽度／m
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