块段式开采区段煤柱突变失稳机理研究_中国煤炭行业知识服务平台

块段式开采区段煤柱突变失稳机理研究

作者

曹胜根曹洋姜海军
单位

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院
摘要

长壁开采后遗留了大量的不规则块段,回收这部分煤炭资源主要是通过以连续采煤机为主的短壁块段式开采。区段保护煤柱的稳定与否是不规则块段安全开采的关键。根据同煤集团某矿2-2上煤层的地质条件,运用突变理论分析了煤柱失稳机理,推导出区段煤柱发生突变失稳的必要条件为煤柱屈服区宽度大于煤柱总宽度的86%,数值模拟计算结果验证了该结论,并直观地模拟了煤柱与采场变形破坏的动态演化过程。通过在该矿区段煤柱的应用实施,煤柱不发生突变失稳的理论计算结果为其塑性区宽度不得大于12.9 m,现场钻孔窥视实测结果验证了该结论。
关键词

块段式开采区段煤柱突变理论煤柱稳定性数值模拟
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2015CB251600)；国家自然科学基金项目(51374197,50774078)；江苏高校优势学科建设工程项目；江苏省“青蓝工程”项目；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题项目(SKLCRSM12X06)；
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