深井超高水充填工作面小煤柱稳定性规律及控制技术

作者：任帅; 王方田; 李少涛; 屠洪盛; 李乃梁

来源：煤矿安全, 2021, 52(06): 243-254.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2021.042

• 深井
• 充填开采
• 煤柱稳定性
• 合理宽度
• 注浆封堵

为了探究充填工作面合理煤柱尺寸,以山东义能煤矿为工程背景,构建了"充填体-煤柱-充填体"结构力学模型;通过研究不同煤柱尺寸内部破坏状况确定损伤程度,提出了煤柱承载分尺寸分区分级特征;利用UDEC软件模拟分析了10、6、3、1 m宽度煤柱的竖向应力大小、塑性区发育及变形特征。结果表明:随煤柱宽度减小,竖向应力递减最小至16.5 MPa,塑性区范围不断增大,煤柱变形不断增大。按照煤柱应力与变形特征"象限法"探究了不同宽度煤柱稳定性,并结合安全、经济等因素,确定了超高水充填开采条件下小煤柱合理宽度为3 m;提出通过锚杆锚网联合支护及煤柱注浆封堵技术控制煤柱稳定性,设计了注浆流程、材料、时机、压力等参数,为深井充填工作面安全高效开采提供有效保障。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）