大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度优化及围岩控制技术研究_中国煤炭行业知识服务平台

大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度优化及围岩控制技术研究

作者

史亚锋任志新王阁薛勇林
单位

内蒙古鄂尔多斯永煤矿业有限公司泰烁岩层控制科技有限公司安徽理工大学矿业工程学院
摘要

以马泰壕矿3103辅运顺槽为研究对象，采用现场监测、内外应力场和极限平衡区理论、数值模拟等相结合方法，对大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度进行研究。研究表明：现场监测煤柱支承压力分布规律，最终初步设计沿空掘巷留设小煤柱宽度为6～10 m；理论计算显示，小煤柱宽度合理范围为6.0～8.1 m；数值模拟表明，煤柱宽度大于6 m时，煤柱具有一定承载能力，煤柱上方和巷道顶板出现核心弹性区，有利于发挥锚固作用，煤柱宽度越大，应力集中现象越明显，综合考虑小煤柱宽度为6 m。基于此，提出了“锚网索支护+卸压+滞后沿空侧注浆加固+回采期间周期来压附近补强支护”围岩控制技术，现场应用效果良好。
关键词

大采高工作面小煤柱数值模拟沿空掘巷围岩控制
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 工作面侧向支承压力监测分析
2.1 监测方案
2.2 煤柱应力监测结果分析
3 小煤柱宽度留设理论计算
3.1 基本顶破断线位置与煤柱宽度关系
3.2 窄煤柱宽度理论计算
4 大采高沿空留巷数值模拟
4.1 模型建立与试验方案
4.2 模拟结果分析
4.2.1 巷道围岩应力分布特征
4.2.2 巷道围岩塑性区分布特征
4.3 小煤柱宽度确定
5 现场试验
5.1 围岩支护方案设计
5.2 效果分析
5.2.1 巷道表面位移监测
5.2.2 巷道顶板钻孔窥视
6 结语
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