区段煤柱留设宽度分析及优化——以崖窑峁煤矿为例

作者：张金贵; 程志恒; 陈昊熠^*; 殷帅峰; 陈亮; 薛傲

来源：煤炭科学技术, 2022, 50(10): 60-67.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021-0193

• 区段煤柱
• 煤柱宽度
• 煤柱优化
• 钻孔窥视

针对崖窑峁煤矿30103工作面保护煤柱过宽导致资源浪费这一问题，通过现场勘探、理论分析、数值模拟及现场监测的研究方法，建立了煤柱宽度计算模型，揭示了在6、8、10、12、15 m不同宽度的煤柱下应力、位移分布规律及塑性区特征，并确定了煤柱的合理留设宽度，利用钻孔窥视仪在现场进行监测并对比分析。研究结果表明：崖窑峁煤矿留设宽15、12 m保护煤柱时由于宽度较大，中间有大量未破坏区域，造成资源浪费；留设6、8 m保护煤柱时塑性区完全贯通，承载性能差，破坏严重；护巷煤柱宽度为10 m时，煤柱塑性区恰处于贯通或未贯通区间，煤柱内部具有一定的弹性核区域，并略高于理论计算的煤柱宽度范围9.55 m。通过对15 m和10 m的煤柱进行现场钻孔监测，发现无论15 m煤柱还是10 m煤柱是否受采动影响，煤柱内裂隙发育和扩展的影响不大，煤柱内存在一定范围未破坏区域，煤柱具有一定的完整性和稳定性。该研究成果为其他类似条件下矿井提供可参考的有效数据。

• 单位
  北京科技大学; 华北科技学院; 中国矿业大学（北京）