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兴庆煤矿护巷煤柱宽度研究

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文档简介:

兴庆煤矿护巷煤柱宽度研究第4期水力采煤与管道运输2015年12月HYDRAULICCOALMINING&PIPELINETRANSPORTATIONNo.4Dec.2015DOI:10.14187/j.cnki.cnl3—1185/tn.2015.04.016兴庆煤矿护巷煤柱宽度研究李建成徐晓宏(1.大同煤矿集团大斗沟煤业公司,山西大同037000;2.大同煤矿集团公司,山西大同037003)摘要:以兴庆煤矿工作面顺槽留设护巷煤柱为背景,运用理论分析及公式计算得出煤柱宽度≥42.8in。通过数值模拟的方法对不同宽度的煤柱稳定性进行分析,弹性区与煤柱宽度呈正比关系,且护巷煤柱50m宽时,弹性区所占煤柱宽度在70%左右;井下实测煤柱应力曲线图呈“马鞍形”分布,可以得出兴庆煤矿顺槽保护煤柱50m宽时处于稳定状态,且仍有进一步优化的可能性。关键词:厚煤层;煤柱宽度;弹性区;优化分析中图分类号:TD322文献标志码:A文章编号:1006—0898(2015)04—0070一O3近年来,随着厚煤层综采一次采全高技术的广泛应用,并为满足通风、大型设备运输与安装等的需要,工作面顺槽断面尺寸呈不断增大趋势¨J,因此,对其稳定性提出了更高的要求。留设煤柱是保持井下巷道良好稳定状态的一个重要保证j,煤柱既可以隔离采空区的各种有害因素,同时也能支撑其上方顶板,从而较好的改善顺槽支护状况。在此,运用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法对兴庆煤矿留护巷煤柱宽度进行分析研究。1工程概况兴庆煤矿现开采3煤层,煤层倾角1。~5。,为近水平煤层,平均厚度5.75m,阶梯状断口,条带状结构,内生裂隙发育,夹有镜煤,玻璃光泽,光亮型煤。直接顶多为灰色~深灰色砂质泥岩,节理较为发70育,含大量白云母片和植物化石,厚度4m左右,抗压强度在25—30MPa;老顶细粒砂岩,厚度约11.24m,中厚层状,成分以石英为主,具波状层理,坚硬,强度为72.1MPa;底板为砂质泥岩,灰黑色,中间夹有砂岩,厚度7.8In,强度30MPa。地质构造简单,采用厚煤层一次采全高的采煤方法。2护巷煤柱分析2.1煤柱稳定性分析在上覆岩(煤)层载荷作用下,煤柱边缘的应力值会数倍于原岩应力,从而在煤柱边缘部分出现应力集中现象。但在边缘处,煤柱的抗压强度一般比较低,使得边缘部分遭到不同程度的破坏,失去支撑能力,致使集中应力向煤柱深部转移

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