综放工作面区段煤柱宽高比效应及尺寸优化研究

作者：陈兵; 高亮; 杜正虎

来源：煤炭工程, 2022, 54(10): 8-12.

• 综放工作面
• 煤柱宽度
• 宽高比效应
• 极限强度
• 安全系数

针对综放开采区段煤柱尺寸留设不合理造成的资源损失严重和巷道维护困难等问题，以东川煤矿综放工作面地质条件和开采参数为对象，采用物理模拟、FLAC3D数值计算和理论分析相结合的方法，研究了综放工作面矿压显现规律、不同宽度区段煤柱稳定性及动态应力分布形态，掌握了不同宽高比的区段煤柱变形破坏特征、煤柱极限强度及失稳概率。研究表明：煤柱承受的最大应力和塑性区宽度与区段煤柱宽高比成负相关关系，煤柱弹性核区率与宽高比成正相关关系；当区段煤柱宽度大于18m时，核区率大于65%,煤柱安全系数大于1.1,失稳的概率小于45%,煤柱较稳定；当煤柱宽度小于18m时，核区率小于65%,煤柱安全系数小于1.0,失稳的概率大于60%,煤柱容易失稳。在该矿406工作面进行了实践验证，煤柱帮和开采帮仅有局部片帮现象，巷道变形量较小，保证了现场安全开采。研究结论可为类似开采条件的区段煤柱尺寸设计提供借鉴。

• 单位
  陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司