综放沿空掘巷区段窄煤柱合理宽度研究下载

weixin_39821620 2020-09-26 05:00:37
以某矿三盘区301综放工作面沿空掘巷区段煤柱为研究背景,采用理论计算、数值模拟对区段煤柱进行了系统的研究。综合理论分析及数值模拟研究结果,最终确定区段窄煤柱的合理宽度为8 m。
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综放沿空掘巷区段窄煤柱合理宽度研究
以某矿三盘区301综放工作面沿空掘巷区段煤柱为研究背景,采用理论计算、数值模拟对区段煤柱进行了系统的研究。综合理论分析及数值模拟研究结果,最终确定区段窄煤柱的合理宽度为8 m。
综放面沿空掘巷区段煤柱尺寸的优化研究
为了确定合理的沿空掘巷区段煤柱尺寸,结合沿空掘巷覆岩破断特征,掌握了覆岩破断结构的关键参数,理论分析了煤柱留宽,计算表明:在煤厚12m、机采高度3.5m的条件下,综放面区段小煤柱宽度以8.05～9.45m为宜。在此基础上,对8.05m、8.5m、9m、9.45m不同的煤柱宽度进行数值模拟,结果表明:煤柱宽度9.45m时,煤柱中部出现1.5～2m的弹性核,煤柱整体承载性能优于其他留宽方案,因此煤柱留宽应为9.45m左右,考虑到煤质较软、小煤柱易片帮,导致煤柱有效宽度减小的现状,最终确定煤柱留宽为9.45～9.6m。
大采高综放工作面沿空掘巷对区段煤柱的影响
综放开采过程中,区段煤柱受到采空区与相邻采煤工作面的影响,产生应力叠加,区段煤柱内沿空掘巷留设小煤柱有效地卸载了煤柱两侧压力,大煤柱与小煤柱相互影响,共同承载上部载荷。通过FLAC3D数值模拟的方法,对某矿的区段煤柱留设进行了研究,研究其两侧应力分布、塑性变形,既要使工作面避开应力增高区,又要把煤柱宽度控制在合理范围内。
西部矿区沿空掘巷无冲击窄煤柱研究
为解决西部矿区采深增加带来的20~40 m区段煤柱防冲控制难等问题,提出了临界煤柱尺寸的设计方向,以彬长矿区高家堡煤矿为例开展了沿空掘巷无冲击窄煤柱的设计原则研究。通过有限元数值模拟分析了巷道开掘前后的应力分布环境,确定了无冲击窄煤柱的尺寸范围。针对5、6、7、8 m四个不同煤柱宽度参数,开展了基于围岩应力状态、围岩变形和安全性能的的综合对比分析,结合工程类比、理论分析,最终确定了合理的煤柱参数取值范围。选取8 m煤柱,开展了巷道开掘后的围岩应力二次分布规律研究,确定了围岩表面位移的临界参数,并在受冲击威胁的综放工作面回风巷内进行了8 m煤柱的工业试验,试验结果验证了设计的合理性。
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