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《厚煤層中沿空掘巷保護煤柱留設(shè)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、厚煤層中沿空掘巷保護煤柱留設(shè)研究王東德(大同市煤礦安全監(jiān)管大隊)摘耍：程坑煤礦采用沿空掘巷方法掘進22603風(fēng)巷，通過對沿空掘巷時煤柱的穩(wěn)定性進行理論分析，并運用基于擴展SMP準(zhǔn)則的煤柱彈性區(qū)極限寬度公式計算出程坑煤礦厚煤層窄煤柱的寬度為7m,進而通過對掘進及回采過程中沿空巷道的頂?shù)装寮皟蓭臀灰七M行監(jiān)測和分析，發(fā)現(xiàn)22603風(fēng)巷圍巖在掘進及回采過程中保持了較好的完整性，進而證明了在厚煤層條件下基于擴展SMP準(zhǔn)則留設(shè)的煤柱寬度具有一定的合理性。關(guān)鍵詞：厚煤層；沿空掘巷；煤柱彈性區(qū)；圍巖位移中圖分類號：TD323文獻標(biāo)志碼：文章編號：TheStudyonalongGoafCavingPro
2、tect!onPillarinThickCoalSeamWangDong-de(CoalMineSafetyInspectionTeamofDaTong)Abstract:Chengkengcollieryadopteddrivingroadwayalonggoaftechnologytoexcavate22603airway,andappliedtheorytoanalyzethestabilityofnarrowpillaralonggoaf,andusedtheformulationofcoalpillarlimitelasticregionbasedonprolateSMPcr
3、iteriontocalculatethedepthofchengkengcoalminethickmarrowpillarandthecalculationwas7m,thenmonitoredandanalyzedthedisplacementofroof-floorandsidesintheprocessofcavingandmining,andfoundthatthecountryrockof22603airwaykeptbetterintegrityintheprocessofcavingandmining,whichprovedthatthethickcoalseamnar
4、rowpillarbasedonprolateSMPcriterionwasreasonabletoacertainextent.Keywords:thickcoalmine;drivingroadwayalonggoaf;pillarelasticregion;rockdisplacement近年來，伴隨著煤炭開采技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，支護水平的提高，留小煤柱沿空掘巷技術(shù)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。留設(shè)小煤柱可以對采空區(qū)的有害氣體和積水起到隔離作用，以確保安全生產(chǎn)，同時在起到支撐頂板作用的同時又能夠改善巷道支護狀況及提高資源回收率[1,2]o煤柱的合理寬度是沿空掘巷技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵因素，但
5、現(xiàn)有的理論以及煤柱留設(shè)方法多適用于中厚煤層，致使煤柱留設(shè)尺寸留設(shè)不合理，留設(shè)煤柱過小，塑性破壞嚴(yán)重，容易失穩(wěn)；煤柱留的過人，造成資源浪費的同時，巷道往往是難以維護的。本文以程坑煤礦22603風(fēng)巷掘進為背景，應(yīng)用理論計算和現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法，對厚煤層沿空巷道煤柱的留設(shè)合理性進行研究。1工程概況程坑煤礦現(xiàn)開采2號煤層，煤層傾角為2。?6。，近水平煤層，平均煤層厚度是4.74m,煤層結(jié)構(gòu)中等，含2層夾肝，夾肝單層最大厚度0.50m,采用大采高一次采全高的采煤方法回采煤炭。2號煤層直接頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖或泥巖，厚度介T0~3.60m之作者簡介：王東德(1987-),男，吉林長春人，助理工
6、程師，本科。畢業(yè)時間2011.07,畢業(yè)院校太原理工大學(xué)，現(xiàn)就職大同市煤礦安全監(jiān)管大隊間。老頂為中粗砂巖，平均厚度10.03m,節(jié)理裂隙不太發(fā)育。煤層底板為深灰色砂質(zhì)泥巖，含植物化石和黃鐵礦結(jié)核。井HI內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件簡單。2留設(shè)煤柱理論分析及寬度計算2.1留設(shè)煤柱應(yīng)力分布情況分析圖1為沿空掘巷示意圖，沿空掘巷時要保證留設(shè)的煤柱具有一定的承載能力，同時巷道要位于采空區(qū)側(cè)的低應(yīng)力區(qū)[3]O圖1留小煤柱沿空掘巷煤柱的合理寬度是沿空掘巷技術(shù)成功的關(guān)鍵因素，受開挖及回采擾動的影響，煤柱中應(yīng)力重新分布，護巷煤柱內(nèi)支承壓力曲線⑷如圖2所示，在煤柱兩側(cè)邊緣部位容易形成集中應(yīng)力，應(yīng)力大小分別為
7、K2YH和K1YH,由于礦山壓力的作用，一般將煤柱劃分為三區(qū)，從煤柱邊緣向其內(nèi)部依次劃分為破裂區(qū)、塑性區(qū)和彈性區(qū)。利用極限平衡理論，如果煤柱寬度較小，兩側(cè)塑性區(qū)貫通煤柱，其整體處于破碎區(qū)或塑性區(qū)，煤柱自身穩(wěn)定性及英承受載荷能力較弱，此時，即使采用錨桿進行加固也會因為圍巖破碎，錨桿無著力基礎(chǔ)而導(dǎo)致支護強度降低，不能很好的保證巷道圍巖的穩(wěn)定。故煤柱處于穩(wěn)定的要素是保證其中心為具有一定寬度的強度大且裂隙不發(fā)育的穩(wěn)定核區(qū)，即彈性區(qū)。圖2煤柱支承壓力曲線
