采空区下薄煤层综采工作面护巷煤柱合理宽度研究.pdfVIP

山 西 煤 炭 第35卷 不同区段煤柱宽度条件下，区段煤柱 内部应力 巷道的维护难度。综合理论分析及数值模拟确定的 分布曲线，见图5。 区段煤柱尺寸如表 1所示 。 理论分析及数值模拟是区段煤柱宽度留设的 一 般性方法，巷道维护是一个动态过程，应根据后 期的巷道支护质量及巷道顶底板的围岩变形观测 结果，对巷道支护参数及时作出相应的调整。4煤 层埋藏较浅，上覆基岩层厚度较小 ，松散层厚度较 大，基载比小于 1，属浅埋煤层 ，421盘区工作面在 距离左侧巷遭右帮 的距离 ／m 表 1 不同方法的区段煤柱合理尺寸对 比 图5区段煤柱内部竖直应力分布曲线 方法 结果 ，m 富余系数 煤柱尺寸 ／m a． 随着区段煤柱宽度的增加，区段煤柱内部垂 理论分析 ≥9．4 1．5 ≥l4．1 直应力曲线由单峰线逐渐向双峰线过渡。在区段煤 数值模拟 ≥10 1．5 ≥15 柱尺寸为5m时，区段煤柱内部只有一个应力峰值 回采期间经常出现动载矿压工作面支架经常出现 点 ，根据煤柱的失稳原则，区段煤柱中没有弹性核 压架事故，因此在确定431盘区工作面煤柱宽度 区，区段煤柱中塑性区发育范围达到最大 ，煤柱处 时，要考虑到动载矿压的影响。在计算结果的基础 于失稳状态，巷道维护难度最大；区段煤柱尺寸增 上，根据421盘区工作面动压监测结果取富余系数 加到 10m，区段煤柱应力曲线开始转为双峰线，随 为 1．5，选择理论分析及数值模拟两者中的较大值， 着区段煤柱宽度的持续增加，区段煤柱 内部弹性区 确定双巷布置条件下区段煤柱宽度为 15m。 域逐渐增大，有利于区段煤柱的整体稳定。 b．区段煤柱 内部应力峰值位置偏向煤柱左侧， 4 结论 应力分布曲线为双峰线条件下，左侧应力峰值位置 以凉水井煤矿431盘区薄煤层综采工作面护 距离左侧巷道保持在 3～4m左右，应力峰值的大小 巷煤柱的合理确定为工程背景，采用理论分析与数 随着煤柱尺寸的增加呈现逐渐降低的趋势；右侧应 值模拟两种方法进行研究，得到了如下结论 ： 力峰值大小随着区段煤柱尺寸的增加变化较小；区 1)当护巷煤柱的宽度不小于9．4m时，煤柱稳 段煤柱内部左侧应力峰值较右侧稍大，分析是由于 定相较好；通过FLAC3D模拟了不同煤柱宽度下回 受到上部4一z煤层残留煤柱以及本煤层工作面邻近