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复采煤层末采煤柱合理留设宽度研究
2019-05-13
为优化煤柱留设宽度,提高采区煤炭采出率,确保工作面的回采推进速度,结合薛虎 沟煤矿 2106工作面实际开采条件,运用理论分析与数值模拟相结合的方法对 2106B工作面停采 护巷煤柱尺寸进行研究,通过对护巷煤柱进行极限平衡计算,确定留设合理煤柱尺寸应不小于 20. 32m;通过 FLAC3D数值模拟分析保护煤柱宽度为 25,22,20,15,10m条件下巷道围岩变形情况,得 出留设保护煤柱宽度为 22m时,煤柱内集中垂直应力逐渐向稳定非对称拱形分布形态过渡,煤柱 两侧产生一定剪破坏和拉破坏,但煤柱中部未破坏区域范围扩大,煤柱稳定性较好;煤柱留设宽度 为 22m时,对 2106B工作面液压支...
Serial No. 600 April. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 600期 2019 年 4 月第 4 期 复采煤层末采煤柱合理留设宽度研究 陆ꢀ 军 霍州煤电集团晋南煤业有限公司) ( ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 为优化煤柱留设宽度,提高采区煤炭采出率,确保工作面的回采推进速度,结合薛虎 沟煤矿 2-106 工作面实际开采条件,运用理论分析与数值模拟相结合的方法对 2-106B 工作面停采 护巷煤柱尺寸进行研究,通过对护巷煤柱进行极限平衡计算,确定留设合理煤柱尺寸应不小于 20. 3D 32 m;通过 FLAC 数值模拟分析保护煤柱宽度为 25,22,20,15,10 m 条件下巷道围岩变形情况,得 出留设保护煤柱宽度为 22 m 时,煤柱内集中垂直应力逐渐向稳定非对称拱形分布形态过渡,煤柱 两侧产生一定剪破坏和拉破坏,但煤柱中部未破坏区域范围扩大,煤柱稳定性较好;煤柱留设宽度 为 22 m 时,对 2-106B 工作面液压支架拆除的时间段护巷煤柱应力进行监测,结果表明,巷道围岩 得到有效维护,并处于稳定状态。 关键词ꢀ 末采煤柱ꢀ 留设宽度ꢀ 理论计算ꢀ 数值模拟 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 04. 018 Study on the Reasonable Width of the End Coal Pillars of Compound Mining Coal Seam Lu Jun ( Jinnan Coal Industry Company,Huozhou Coal & Electricity Group Co. ,Ltd. ) Abstractꢀ In order to optimize the width of coal pillar,improve the coal production rate of mining area and ensure the mining speed of working face,combined with the actual mining conditions of 2-106 working face of Xuehugou Coal Mine,the combination method of theoretical analysis and numerical simu- lation is proposed to study the reasonable width of roadway production coal pillar of 2-106B working face. Through limit equilibrium calculation,the reasonable wide of coal pillar should not be less than 20. 32 m. By numerical simulation analysis,the surrounding rock deformation characteristics under the width condi- tions of 25,22,20,15,10 m of the protection coal pillars are analyzed,the results show that when the width of coal pillar is 22 m,the concentrated vertical stress in coal pillar gradually transits to distribution shape of the stable asymmetric arch,certain shear failure and tension failure are produced in both sides of coal pillar,but the scope of the area has not been expanded in the middle of coal pillar,the stability of coal pillar is good. When the width of coal pillar is 22 m,the stress of roadway protection coal pillar is mo- nitored in the period that the hydraulic support 2-106B working face is removed. The results show that surrounding rock of roadway is stable,the stability of roadway is good. Keywordsꢀ End coal pillar,Retaining width,Theoretical calculation,Numerical simulation ꢀ ꢀ 动压巷道围岩稳定性问题是制约煤矿安全生产 位置时,会与 2-106A2 巷道围岩应力发生叠加,使应 [1] 重要问题之一,薛虎沟煤矿 2-106B 工作面开采以 后,采空区上部岩层重量向周围新的支承点转移,并 在 2-106B 工作面前方形成超前支承压力带,随着工 作面持续推进,超前支承压力也会向前移动,在某一 力集中系数骤然变大,产生强烈的动压现象 。 因 此,确定 2-106B 工作面停采护巷煤柱合理尺寸对于 2-106A2 巷道围岩稳定性控制具有重要作用。 1ꢀ 工作面概况 薛虎沟煤矿位于山西省河津市下化乡陈家岭村 北,为一兼并重组整合矿井,目前,正在开采 2-106 回 采 工 作 面, 工 作 面 设 计 为 L 型, 分 2-106A ꢀ ꢀ 陆ꢀ 军(1985—),男,助理工程师,044000 山西省运城市河津市 樊村镇。 7 2
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