煤柱设计时煤的单向抗压强度确定_中国煤炭行业知识服务平台

煤柱设计时煤的单向抗压强度确定

作者

A·M·赫特肖普朝
摘要

通过对宾夕法尼亚州4个煤层煤的抗压强度测定,得出同一个煤层和不同煤层之间煤的抗压强度值是不同的。从12个煤矿(每个煤层3个煤矿)取大块煤样,然后用低速锯条将其切割成边长为500mm的立方体试样,进行抗压强度试验,其结果用于计算实际煤柱强度。采用受护面积法确定煤柱应力,由煤柱应力和煤柱抗压强度计算每个煤柱的安全系数。还把立方体煤样的抗压强度与煤的物理化学性质(容重、水分、灰分、含硫量和含碳量)进行相关分析,确定它们之间是否存在较强相关关系。煤的平均抗压强度变化从下凯它宁煤层的9.1MPa至匹兹堡煤层的37.8MPa,不同煤层之间煤柱强度变化范围为29.5～48.1MPa。试验发现煤的抗压强度除了与含碳量有关外,与其他物理化学性质无关。由于防止煤柱破坏的安全系数值通常都超过所建议采用值2,现有的煤柱几乎都设计过大,这说明准确地估算煤的抗压强度,可使煤柱设计得较为合理(减小煤柱尺寸),从而增加煤炭生产量。
关键词

煤柱强度房柱式开采稳定性