回采巷道煤柱稳定性影响研究
《柱旁充填煤充结构体失稳机制及对围岩稳定性的影响研究》范文
《柱旁充填煤充结构体失稳机制及对围岩稳定性的影响研究》篇一一、引言煤炭是我国主要的能源资源之一，其开采过程中的岩层控制技术对矿山的生产安全具有重要意义。
在矿山的开采过程中，柱旁充填技术作为一种重要的支护方式，被广泛应用于控制围岩的稳定性。
然而，由于多种因素的影响，柱旁充填煤充结构体常常会出现失稳现象，这不仅对矿山的生产安全构成威胁，也对围岩的稳定性产生不良影响。
因此，研究柱旁充填煤充结构体失稳机制及其对围岩稳定性的影响具有重要的理论意义和实践价值。
二、柱旁充填煤充结构体失稳机制1. 结构体失稳的内在因素柱旁充填煤充结构体失稳的内在因素主要包括煤层地质条件、煤岩体力学性质、充填材料性质等。
煤层地质条件的复杂性、煤岩体应力分布的不均匀性以及充填材料与围岩的相互作用等因素，都可能导致结构体的失稳。
（1）煤层地质条件：煤层的厚度、倾角、埋深等地质条件对柱旁充填结构体的稳定性有重要影响。
如煤层较薄或倾角较大时，充填体易受地应力作用而发生失稳。
（2）煤岩体力学性质：煤岩体的力学性质如强度、刚度、塑性等直接影响着其在外力作用下的变形和破坏过程，从而影响结构体的稳定性。
（3）充填材料性质：充填材料的强度、变形特性等与围岩的相互作用关系密切，若充填材料性质与围岩不匹配，易导致结构体失稳。
2. 结构体失稳的外在因素除了内在因素外，柱旁充填煤充结构体失稳还受到外在因素的影响，如开采方法、支护方式、地压活动等。
（1）开采方法：不同的开采方法对围岩的应力分布和变形有不同影响，从而影响柱旁充填结构体的稳定性。
（2）支护方式：支护方式的合理性与否直接关系到结构体的稳定性。
若支护方式不当或支护强度不足，易导致结构体失稳。
（3）地压活动：地压活动是导致柱旁充填结构体失稳的重要因素之一。
地压活动引起的地应力变化可能导致围岩变形和破坏，从而影响结构体的稳定性。
三、对围岩稳定性的影响柱旁充填煤充结构体失稳不仅对矿山生产安全构成威胁，也对围岩的稳定性产生不良影响。
多重因素影响下煤矿大巷稳定性支护策略研究
当代化工研究Modern Chemical Research68技术应用与研究2020•15多重因素影响下煤矿大巷稳定性支护策略研究*姜慧(西山高级技工学校山西030053)摘要：煤矿大巷作为煤矿运输的关键环节，在保证煤矿产量、确保煤矿安全等方面扮演着非常重要的作用，但是从当前煤矿大巷稳定性来看，所需的支护成本较高，受到的各种类型影响因素也相对较多，全面确保煤矿大巷稳定性对于保证煤矿正常运行非常关键.本文从当前煤矿大巷稳定性常见问题分析入手，研究了影响煤矿大巷稳定性的相关因素，并针对性提出了提升煤矿大巷稳定性的相关措施.关键词：多重因素；影响；煤矿大巷；稳定性；支护中图分类号：TD353文献标识码：AStudy on Stability Support Strategy of Main Roadway in Coal Mine under Multiple FactorsJiang Hui(Xishan Senior Technical School,Shanxi,030053)Abstract z As a key link of c oal mine transportation,coal mine alleys play a very important role in ensuring coal mine output and coal mine safety.However,j udging f rom the current stability of c oal mine alleys,the required s upporting cost is relatively high and there are relatively many kinds of i nfluencing f actors.It is very important to ensure the stability of c oal mine alleys in an all-round way to ensure the normal operation of c oal mine. Starting f rom the analysis of t he common problems of t he stability of t he main coal mine alleys,this paper studies the relevant f actors affecting the stability cf t he main coal mine alleys,and p uts f orward relevant measures f or improving the stability of t he main coal mine alleys.Key words i multiple f actors impacts coal mine alleys stability；support引言当前煤矿进入深部开采已经成为了必然趋势，随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿井下的各类大巷面临的支护难度增加明显，提升大巷稳定性已经成为很多煤矿面临的棘手问题，特别是很多煤矿井下地质环境较为复杂，对大巷稳定性产生影响的因素也更多。
窄煤柱综放回采巷道围岩稳定性分析及控制技术
窄煤柱综放回采巷道围岩稳定性分析及控制技术*王虎胜1，2黄肖1席朝东1，3杨亚峰1贺冲冲1刘斌慧1，3【摘要】基于郭庄煤矿2304综放面运输巷具体地质及生产条件，采用数值模拟对不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩应力分布特征进行深入分析。
通过构建综放沿空掘巷弧形三角块结构模型，揭示综放面沿空掘巷围岩稳定性机理。
根据现有巷道支护理论，提出树脂加长锚固高强锚杆支护系统并进行锚索补强的围岩控制技术。
现场实践应用表明：支护方案对综放沿空掘巷围岩变形控制效果显著。
【期刊名称】中国煤炭【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5【关键词】综放工作面沿空掘巷窄煤柱应力分布特征围岩控制1 工程概况2304综放面位于郭庄煤矿井田西北部，埋深400～500 m，平均埋深450 m。
2304综放面西部为2305工作面采空区，东部为2303工作面采空区，属孤岛工作面。
此工作面开采山西组中下部3#煤层，采放比1∶1.05，煤层赋存稳定，根据3131、3132钻孔情况分析，煤层厚度为5.65～5.85 m，平均5.73 m，含0～3层夹矸，块状为主，局部为粉状，存在水平层理。
3#煤层普氏系数为1.0左右，直接顶为灰黑色砂质泥岩，平均厚度为4.0 m；基本顶为灰白色中砂岩，平均厚度5.6 m；直接底为中砂岩，成分以石英长石为主，含黑色矿物、云母及植物化石，平均厚度为2.6 m。
为优化采区巷道布置，提高煤炭采出率，计划在2304综放面区段运输巷采用留窄煤柱沿空掘巷方式。
2304综放面平面巷道布置见图1。
2 综放沿空掘巷围岩应力分布特征2.1 数值模型建立为了解综放沿空掘巷在窄煤柱护巷下的稳定性，采用有限差分数值计算软件FLAC3D对不同宽度煤柱条件下的矿压显现规律进行研究。
以郭庄煤矿2304综放面为原型，建立数值模型尺寸为90 m×50 m×40 m，模型的前后左右边界滚动铰接，下边界固定铰接，上部施加垂直载荷模拟上覆岩层的重量。
《柱旁充填煤充结构体失稳机制及对围岩稳定性的影响研究》
《柱旁充填煤充结构体失稳机制及对围岩稳定性的影响研究》篇一一、引言随着煤炭开采技术的不断进步，柱旁充填煤充结构体在矿井生产中扮演着越来越重要的角色。
然而，该结构体的稳定性问题直接影响着围岩的稳定性，进而影响矿井的安全生产。
因此，研究柱旁充填煤充结构体的失稳机制及其对围岩稳定性的影响，对于保障矿井安全生产具有重要意义。
本文旨在探讨柱旁充填煤充结构体的失稳机制，并分析其对围岩稳定性的影响，为矿井安全生产提供理论支持。
二、柱旁充填煤充结构体失稳机制柱旁充填煤充结构体失稳机制主要包括以下几个方面：1. 地质因素地质因素是导致柱旁充填煤充结构体失稳的主要原因之一。
地层的构造、岩性、地质构造等因素都会对围岩的稳定性产生影响，进而影响柱旁充填煤充结构体的稳定性。
例如，地层的软硬交替、断层、节理等构造，都可能导致围岩的应力重新分布，使得柱旁充填煤充结构体失去稳定。
2. 采矿活动影响采矿活动对柱旁充填煤充结构体的稳定性具有直接影响。
在采矿过程中，矿山压力的变化会导致围岩应力的重新分布，进而影响柱旁充填煤充结构体的稳定性。
此外，采矿过程中的爆破、挖掘等活动也会对围岩和柱旁充填煤充结构体产生振动和冲击，加剧其失稳的可能性。
3. 充填材料及工艺问题充填材料及工艺问题也是导致柱旁充填煤充结构体失稳的重要因素。
充填材料的性能、配比、充填工艺等都会影响充填体的强度和稳定性。
如果充填材料选择不当或充填工艺不合理，将导致充填体强度不足或充填不均匀，从而影响柱旁充填煤充结构体的稳定性。
三、对围岩稳定性的影响柱旁充填煤充结构体失稳会对围岩的稳定性产生重大影响。
具体表现为：1. 围岩应力重新分布柱旁充填煤充结构体失稳会导致围岩应力重新分布，使得原本稳定的围岩区域出现应力集中或应力降低的现象。
这可能导致围岩发生进一步变形或破坏，加剧矿山的安全风险。
2. 诱发矿山地压活动柱旁充填煤充结构体失稳可能诱发矿山地压活动，如矿震、地裂等。
这些地压活动会对围岩和周边环境造成严重破坏，威胁矿井安全生产。
邻近工作面开采影响下巷道稳定性及支护
邻近工作面开采影响下巷道稳定性及支护摘要：为解决团柏煤矿11-1502巷道受邻近工作面开采影响造成支护困难的技术难题，确保巷道的使用安全，分析了巷道围岩因邻近工作面开采所呈现的应力应变特征，提出了适于煤层地质及开采技术条件的动压巷道支护方案。
结果显示，巷道煤柱帮侧围岩应力以压应力为主、围岩变形量大，指出采用短锚固高强度顶锚杆、大锚固密度和垂直顶板角锚的方式可充分发挥锚杆预应力作用，提升锚固强度。
同时，配合高预应力短锚索支护可起到有效补强的作用。
经比较，设计方案节约支护成本7.1%，取得了显著的社会和经济效益。
关键词：采动影响；巷道；支护参数0 引言回采巷道受采动影响明显，其支护设计作为巷道锚杆联合支护中的一项关键环节，对充分体现锚杆支护的优越性及保障巷道的安全具有特别重要之意义[1]。
倘若支护形式与参数选择不合适便会形成两个极端：一是支护强度过高，不仅浪费支护耗材，而且影响开掘进度[2]；二是支护强度不足，不能有效限制围岩变形，致使巷道既有支护破坏，巷道维修工程量大，乃至出现冒顶片帮事故[3]。
鉴于此，本文针对团柏煤矿11-1052巷受采动影响支护参数难以确定的现状，在分析巷道围岩应力应变基础上，基于邻近巷道矿压数据与积累的设计经验，提出初始设计，以期为霍州矿区动压巷道锚杆支护提供技术参考。
1 工程概况团柏煤矿11-105工作面所在的11号煤层平均厚度为3.3米。
1052巷预计沿11号煤层顶板掘进，0.5米厚泥岩伪顶不予保留，伪顶之上依次是平均厚度4.2米的细砂岩和平均厚度2.3米的粉砂岩。
11号煤层比较完整，裂隙节理不发育，掘进时巷道易成型，但顶板上方有10号煤采空区积水，应随时判断顶板水害的发生几率，必要时采取放水措施，以杜绝水害发生。
11号煤层自燃发火期为65天，自然倾向性等级为Ⅱ类，属自燃煤层。
煤尘具有爆炸性。
为便于系统巷道的重复使用，11-1052巷与10-1171巷重叠布置，离上覆10号煤采空区10-1192巷保安煤柱12.5米。
煤炭开采对地基稳定性的影响研究
地协议、不按规程留设保安煤柱，导致 某２ ０ Ｖ变 电站建成 ２ｋ
而不能投运的恶性事件。为此 ，必须对站址地基稳定性开展
专题分析评价。
图 １ 上覆 岩体 变形 与地 表沉 陷示 意图
２ 地表沉陷影响范围
煤层矿体的开采 造成 原有地层缺失 ， 破坏煤矿岩层原有
的应力平衡 ，上 方岩层被迫进行力学重组 ，以求达到新的稳
深部开采煤层工作结束后 ，地表沉陷变形连续、缓慢 且
持续 时间较长 。 地表下沉等值线图应为与开采工作面边 界平 行的椭 圆形 ， 地表下沉 曲线是 以采空区中心对称 的的似 正态 分布 曲线 ，且地面最大沉陷值始终位 于采空区中部。 采 空区中心点在不断沿开采方 向向前推进 的过 程中， 地 表最 大沉 陷量逐渐增大 ， 地表 由最初的细小裂缝 转变为裂缝 的长度 、宽度不断增大而下沉破坏。当采空区的面积达 到足 够大 （ 进距 离足够大 ）时，最大沉陷值在垂直方向的发展 推
定平衡。当开采 工作 面的推进距离最初较小时 ，采空区空间
小，煤 层项板支 架在两侧煤柱上 ，产生应力集中现象而发生
微 小 变 形 ，煤 柱 上 方 的竖 向应 力 增 加 ，在 地 表 变 形 区 域 内 出
现细小裂缝 。当开采 工作面继续扩大达到一定程度后 ，岩层
在 自重作用 下受剪切 与拉伸变形 ，岩层 内出现离层、裂隙，
１ ２ 地 基 稳 定 性 问题 ．
带只发生整体 下沉 ，岩石体积并不变化，对地表沉陷量影响
最小） 对应的地表为移动盆地 的盆底部位 。Ｉ． 曲变形 区， ， Ｉ弯
缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩稳定性分析
缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩稳定性分析摘要：缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩稳定性是采场稳定性的重要内容，矿柱和顶板的稳定性是采场稳定性的基础。
矿体矿柱回采采场围岩稳定性分析，有利于科学、合理地设计采场结构参数，为矿柱的二次回采提供科学依据。
基于此，文章介绍了缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩矿体赋存条件及地质条件，分析了点柱的稳定性影响因素，总结了相应的优化措施。
关键词：缓倾斜薄矿体；矿柱回采；岩体质量；稳定性引言：目前，我国矿产资源日益枯竭，残留矿柱的安全、高效回采逐渐成为矿山企业发展的难题。
采场内矿石开采后的采空区残留矿柱具有支撑空区顶板的作用，而矿柱的应力相对集中，相关人员必须采取相应的技术手段，才能够为矿柱的高效、安全回采提供保障，以保证围岩的稳定。
除此之外，金属矿山在矿体形成过程、赋存条件、构造应力条件以及采矿方法的差异，导致采场围岩应力分布有所不同。
1工程概况某工程主要采用竖井和斜井联合的开拓方式，其中，主控工程中，双罐笼提升竖井，通风斜井轨道上山、回风巷平巷，中段运输平巷、通风方式为分区抽出式，各中段由轨道上山进风，到达采场后通过回风平巷至斜井抽出。
采矿方法是房柱式空场法，阶段高度为15到25m。
2矿体赋存条件及地质条件2.1矿体赋存条件矿体赋存锰矿体产于含锰岩系的下部，其产出形态呈层状，似层状倾斜顺层产出和链珠状，矿体产出不连续，产状与围岩基本一致，倾向北西倾角9°到30°，矿体中常含1到3层含锰炭质页岩，矿体走向长度4000m倾向宽度300到1000m。
地质储量报告显示：矿体厚度0.4到4.75m，平均厚度为2.33m，变化较大，矿区内含断层，对采区破坏较为严重。
2.2地质条件第一，锰矿位于南华系大塘坡组第一段黑色岩下部，含锰炭系的厚度从盆地中心向边沿变薄，且具分带性，从盆地中心向边沿至少可划分为三个岩性组合带，含锰炭系的存在直接关系到菱锰矿的产出，根据工程统计分析，该区含锰岩系在15m处，可能存在菱锰矿产出；第二，矿体顶板是不含锰的炭质页岩，厚2到5m，岩层极为破碎，极易冒落，掘进和回采过程存在较大的安全隐患，矿石回收率低；第三，矿体底板为砂岩，较为坚硬；第四，矿体产出不连续，呈“链珠”状，回采过程中矿石的贫化率高；第五，断层构造极为发育，采场矿体被断层破坏较为严重。
断层影响区工作面埋深对煤柱稳定性影响研究
２００m,采用软件内置I
n
t
e
r
f
a
c
e功能建立接触面模
拟断层, 断 层 倾 角 ４５
°, 为 摩 尔—库 伦 力 学 模 型.
采用软件内置的 So
f
twa
r
e应变软化力学 本 构 模 型,
模型水平方向四周及底面采用位移限定,模型顶面
分别 施 加 ０ MPa、２
５ MPa、５ MPa、７
５ MPa、
瞬间释放大量的能量,形成冲击地压,造成明显的
矿压显现.这些集聚的能量对工作面的支架等机械
设备造成严重的破坏,如人员撤离不及时,会造成
人员安全事故,产生巨大的经济损失,形成恶劣的
社会影响.代进等采用理论推导与现场实测的方法
研究了上盘先开采和下盘先开采两种情况下煤柱应
力演化的差异,得出断层上盘开采时,载荷传递至
示,模型各岩体岩性物理力学参数见表 １.
工作面位于断层上盘,向断层开挖推进,单步
开挖 １０ m,直 至 开 挖 至 断 层, 在 工 作 面 中 间 煤 层
中间隔 ５ m 布 置 测 点, 监 测 工 作 面 前 方 煤 柱 垂 直
应力随工作面回采推进的演化特征.
区时煤柱的稳定性进行一些研究.本文通过三维数
a
r
l
t
ht
hebu
r
i
a
ldep
t
h
Thesuppo
r
ts
t
r
e
s
so
fc
oa
lp
i
l
l
a
r
si
nc
r
e
a
s
有关影响煤矿井巷稳定性因素的分析及支护技术解析
有关影响煤矿井巷稳定性因素的分析及支护技术解析摘要：矿井的稳定性直接取决于矿井和巷道的压力类型和性质。
本文对矿井巷道进行了科学分析和全面论述。
对实现矿井巷道工程的安全、优质以及高效施工具有重要意义，对提高煤矿企业的经济效益起到了积极的作用。
关键词：煤矿井巷；稳定性；影响因素；支护技术前言煤矿井巷稳定性的决定因素是围岩应力与围岩强度。
当围岩应力超过围岩强度时，井巷处于不稳定状态；当困岩应力恰等于围岩强度时，井巷才能算是稳定。
近年来，随着我国煤矿采深的增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合多强化型技术的发展历程。
随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为传统支护方式、金属支架支护方式、强力锚杆支护和复合支付技术。
1煤矿井巷主体承受压力影响煤矿井巷综合稳定性与可靠性的重要因素在于围岩强度与应力关系，当后者超过前者便会令煤矿井巷陷入不稳定状态，而在两者相等情况下煤矿井巷则较为稳定。
考验围岩应力与强度的因素则为煤矿井巷主体承受的压力，其包含倾斜巷道、水平巷道与垂直巷道产生的地压，地压通过地壳岩体相互间产生的机械作用通过压力形式展现。
在没有开展回采或掘进的岩层其岩体在任何位置都会受到来自各方均势压力的挤压，进而处于原始的相对平衡态势，当开掘煤层或岩层巷道后，其岩体受到的原有三向压力则转变为两向，进而令该类相对自然平衡的压力状态需要进行重新分配。
水平巷道地压由巷道顶压、侧压与底压组成，垂直巷道地压主要指掘开立井后，其周围岩石承受力在大于自身强度情况下便会在井筒四周呈现破坏区，区域内岩石则会倒落于井内，如果井内设有支架，则会令支架受到挤压力影响。
2影响井巷稳定性的因素对煤矿井巷稳定性产生不良影响的因素包括围岩性质、井巷位置、断面尺寸、轴线巷道方向、破岩掘进方法、沿空护巷、掘进时间以及相关掘进方案等。
2.1围岩性质煤系地层中煤的普氏坚固系数为0.5~1.5。
硬砂岩与石灰岩的普氏坚固系数为8~10，若将巷道从煤中移到硬岩中，它的稳定性立即提高8~10倍以上，其它任何因素影响绝没有这样大，所以岩性是最重要的影响因素。
煤柱宽度对回采巷道围岩稳定性的影响
煤柱宽度对回采巷道围岩稳定性的影响
李效甫
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】1989(000)012
【总页数】4页(P6-9)
【作者】李效甫
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD322.4
【相关文献】
1.煤柱宽度对综放回采巷道围岩力学特征影响分析 [J], 杨科;王树全;刘全明
2.受采动影响回采巷道围岩变形与护巷煤柱宽度之间的关系 [J], 杨永杰;谭云亮
3.煤柱宽度对巷道围岩稳定性的影响研究 [J], 牛宏伟;黎科龙;刘大亮;刘旺
4.煤柱宽度对巷道围岩稳定性影响分析 [J], 杨科;谢广祥;常聚才
5.煤柱宽度对综放回采巷道围岩破坏场影响分析 [J], 谢广祥;杨科;常聚才
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
日 ≥ ｏ ＋ ２ ＋ Ｒ ＝ ｌ ｎ Ｉ — — ｌ ＋ ２ ＋ ｔ ａ ｎ ｏ ｌ
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ 一 ｌ ｌ
『 Ｉ ｊ ｝ １ ， Ｈ ＋
］
作者简 介 ： 董旭东（ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 男， 山西忻州人 ， 大学本科 ， 助理工程师 ， 从事矿山压力及支护方面的工作 。
２ 煤柱宽度数值模拟
１ ） 模型 建立 ： 根据 ８ １ ０ ６工作 面及其邻 近 面的基本 情 况 ，利 用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ∞数值模拟软件对 不 同宽度 的煤柱进
行模 拟 ，得 出不 同宽度煤柱 （ ２ ５ ｉ ｎ 、 ３ ０ ｎ ｌ 、 ３ ５ ｎ ｌ 、 ４ ０ ｉ ｎ 、 ４ ５ Ｉ ｎ 、 ５ ０ Ｉ ｎ 、 ５ ５ ｉ ｎ 、 ６ ０ ｉ ｎ ） 的塑性 区 、 应力 、 位 移分 布 ， 确 定能
第３ ３ 卷 第７ 期
２ ０１ ３ 年７ 月
ＶＯＩ ． ３３ ＮＯ． ７
山 西 煤 炭 ＳＨＡＮ ＸＩ ＭＥＩ Ｔ ＡＮ
Ｊ ｕ ｌ ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ０ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ５ １ — ０ ３
回采巷道煤柱稳定性影响研究
２ ～３， Ｔ Ｈ ＝１ ３． ８ ＭＰ ａ， ＝ ０， Ｍ＝１ ５ ． ３ １ Ｔ Ｉ ， Ｃｏ ＝２ ． ０ ５ ＭＰａ，
０ ＝ ５ ５ 。带 入上 式 ，得 某 矿煤柱 稳 定状 态 的宽度 Ｂ≥
（ ３ ０ ． １ ～ ３ ２ ． ９ ） Ｉ Ｔ Ｉ 。
１ 煤柱宽度尺 寸计算
１ ） 工 程概况 ： 某 矿现开采煤 层为石 炭二 叠系煤层 、 结构 复杂 ， 含４ — １ Ｏ层夹石 ， 岩性一般 为炭质 泥岩 、 高 岭
质泥岩 、 粉砂岩 。 煤层厚度 １ ２ ． １ ４ Ｉ ｎ～２ ３ ． ４ ３ １ Ｔ Ｉ ， 平均 １ ６ ． ４ ４ ｍ。 老顶为 中粗砂 岩 、 含砾粗砂 岩 ， 直接 顶为粉 、 细砂岩 。
数 目见表 １ 。 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ∞建模 图略。 模型底部为 固定边界 ； 顶
２ ） 煤柱尺 寸理论计算 ： 对于采 准巷道 的护巷煤 柱 ， 采 空 区间（ 空 区侧） 与 回采 巷道 在煤柱 两 侧分 别形 成一 个 宽度 为 尺 。 与 Ｒ 的塑性 变形 区 ， 当煤 柱宽度 曰小于煤 柱 两侧形成 的塑性 区宽度 。 与 之 和时 ， 即煤 柱两侧
２ ） 煤 柱稳定性 的模拟 结果分析 。煤柱 两侧巷道 掘
进后 的煤柱 稳定 性模 拟结果 分析 ： ａ ．煤柱 尺寸 对煤 柱 塑性 区间的影响 。根 据煤柱 两侧巷 道掘进后 的煤柱 弹
塑性 区分 布情况 图 ， 分 析可 知 ， 巷道 两侧塑性 区宽度 都 为２ ｉ ｎ ； 随着 煤柱 宽度 的增加 ， 巷道 两侧及 其煤 柱 的塑 性 区范 围保 持不变 。ｂ ． 煤柱 尺寸对 垂直应 力 峰值 的影 响。根据煤柱 两侧巷道 掘进后 的煤柱垂 直应力 分布情
形成 的塑性 区相 贯通时 ， 煤柱将失 去其稳定 性 ， 出现崩
部为 自由边界 ， 模型 四周边界施加横 向约束 ， 纵 向 自由。 再者 ， 结合该矿地应力测量结果及模拟工作 面布置方位 （ 见图 １ ） ，经计算 可确定在模 型 ｘ轴方 向施加 ２ １ ． ２～ １ ６ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 的梯度应力 ； 模 型 Ｙ轴方 向施 加 ６ ． ５ ～５ ． １ Ｍ Ｐ ａ 的梯度应力 ；模型上部施加 １ １ ． ３ ＭＰ ａ的等效 载荷 ， ｚ轴
性 的影响 。
＝
ｈＡ
２ ｔ ａ ｎ ０ “ ’ ｊ ｃ ｌ ｏ ． Ｉ ’ ｔ ａ ｎ ｏ 。 Ａ Ｊ
１ Ｉ Ｋ Ｔ Ｈ ． ￣ ｔ ａ ｎ Ｃ ｏ ｏ Ｉ
结 合 某 矿， ｋ ＝ １ ． ５ － ２ ，
关键词 ： 煤柱宽度 ； 回采 巷 道 ； 稳 定性
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ３ ２ ２ ． ４
文献标识码 ： Ａ
区段煤柱是保证相邻工作 面 回采 安全的隔离体 ， 起 着 隔离采空 区和维护回采巷道 的作用 ； 它与 回采巷道支 护、 维护成本 、 安全生产 、 煤炭资 源回采率 密切 相关 。本 文 以某矿实 际为工程 背景 ， 通过 理论计 算与数值模拟方 法得 出某矿不 同开采情况下 、 不 同煤柱 尺寸对 煤柱稳 定
方 向设定 自重载荷 。
塌现象 。 因此 ， 护巷煤柱保持稳定 的基本条件是 ： 煤柱两 侧产生塑性 变形 后 ，在煤柱 中央仍处 于弹性 应力状态 ， 即在煤柱 中央保 持一定 宽度的弹性核 。 对一次采全厚 的 综放工作 面护巷煤柱 ， 弹性核 的宽度 取两倍 的巷道高度
即可 。故综放工作 面护巷煤柱保持稳定状态 的宽度为 ：
采 用单一 走 向长壁后 退式综合 机械化低 位放 顶煤 的采 煤 方法 ，采高 ３ ． ９Ｉ Ｔ Ｉ ，放煤厚 度 １ １ ． ０ ８ Ｉ ｎ ，采放 比约 １： ２ ． ８ ４ ， 上 覆岩层 有侏 罗系 的采空 区 ， 工 作 面间煤 柱尺 寸
４５ １ １ ３ 。
够维持煤柱 和巷道稳定 的煤柱 宽度 。 工作面采空 区采用 完全垮落式处理 。模型断 面图略 ， 模 型尺寸及 单元节点
董旭东
（ 神东集 团 摘 寸草塔矿 ， 内蒙古 鄂尔 多斯 ０ １ ７ ０ ０ ０ ）
要： 运 用力学原理对某矿特厚综放 开采煤层 的回采巷道煤柱进行 了理论 分析 ， 确定 了其理论 宽度 ； 通过数值模拟
方法， 得 出了不 同开采情况下、 不 同煤柱尺寸对煤柱稳 定性 的影响 ， 并提 出煤柱优化 的方 向。