沿空掘巷窄煤柱留设宽度工程设计与实践.pdf

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1、江西煤炭科技2013年第1期JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGYN0．12Ol3沿空掘藿窄煤柱留设宽度工程i殳计与实践刘会战，李想，张宁(山东鲁能菏泽煤电公司郭屯煤矿，山东郓城274700)摘要：沿空掘巷窄煤柱宽度的合理确定不仅可以提高煤炭资源的采出率，而且可以降低巷道维护难度、改善巷道维护状况。通过理论计算、数值模拟及工程实践对于窄煤柱的技术要求，最终确定郭屯煤矿1303工作面轨道顺槽沿空掘巷窄煤柱的宽度。关键词：沿空掘巷；窄煤柱；数值模拟；宽度设计中图分类号：TD623．1文献标识码：B文章编号：1OO6—2572(2O13)O1一O1

2、O5一O3DesignandPracticeonReserve-widthConstructionofNarrowCoalPillarinGob-sideEntryDrivingLiuHuizhan，LiXiang，ZhangNing(GuotunColliery，HezeCoalandElectricCo．ofShandongLunengGroup，Yuncheng，Shandong274700)Abstract：Reasonabledeterminationofnarrowcoalpillarwidthingob—sideentrydrivingcannot

3、onlyimprovetherecoveryratioofcoalresources，butalsoreduceroadwaymaintenancedifficultyandimproveroadwaymain—tenancestatus．Thenarrowcoalpillarwidthingob—sideentrydrivingon1303faceofGuotunCollieryisfinallydeterminedbytheoreticalcalculation，numericalsimulationandthetechnicalrequirementofe

4、ngineeringpracticefornarrowcoalpillar．Keywords：gob—sideentrydriving；narrowcoalpillar；numericalsimulation；widthdesign1工程概况，1．1工作面位置t：一基兰萋1303工作面轨道顺槽位于一808m轨道石门南侧，地面标高+43．1m～+45．1m，巷道标高一796m～一868．8誊m，东部为1301工作面(正在回采)，西部为1303工作面(1303工作面切眼及胶带顺槽掘进结束)，南部为实体煤≮二j层，1303工作面采掘工程布置见图1。1．2煤层赋存特征及

5、顶底板情况图11303工作面采掘工程平面1303工作面内3煤厚1．80～3．O0m，平均2．8m；受际揭露情况，预计局部地段煤层含夹矸。向斜构造影响，煤层倾角变化较大，倾角3。～l5。，平均8。。2沿空掘巷窄煤柱合理宽度的确定3煤为黑色，玻璃光泽，主要为亮煤，次为暗煤、半亮型煤，内生裂隙发育，含少量黄铁矿晶粒，阶梯状断口。该区域2．1沿空掘巷窄煤柱变形破坏规律煤层赋存较为稳定，结构简单，在掘进范围内煤层平均厚根据郭屯煤矿1303工作面的现场地质条件及开采技度约2．8Om。根据1301工作面和1303胶带顺槽巷道实术条件，在沿空掘巷窄煤柱宽度的模拟研究过程中，分别

6、·1O5·选取3m、4m、4．5m、5m、7m和9m六种模拟方案；并对宽度。各方案中窄煤柱破坏情况以及沿空掘巷的围岩变形破坏通过对不同窄煤柱宽度条件下的巷道进行模拟开挖特征两个方面实施效果进行分析，从而确定合理窄煤柱研究，对比分析开挖引起的煤柱破坏规律差异(见图2)。0也3m∞4．5m5m7m图2不同宽度的窄煤柱位移矢量从图2可以看出：(4)与下部相比，煤柱上部垂直位移和水平位移都比(1)煤柱破碎程度从上往下逐渐降低，沿煤柱中心往较大，表现为沿某个滑移面向采空区滑落的趋势，随着煤两侧，煤柱的破坏及位移逐渐增大；且窄煤柱、直接顶和老柱宽度的减小，这种规律愈加明显；

7、且在煤柱的同一位置，顶都有沿一斜面向采空区滑落的趋势。水平位移要大于垂直位移。(2)窄煤柱的变形呈不对称分布，分别向上区段采空(5)随着窄煤柱宽度的变化，水平位移和垂直位移也区和沿空巷道方向变形移动，且靠近沿空掘巷一侧变形比呈现不同程度的变化：整体而言，煤柱宽度越大，煤柱中心较明显。完整区域就越大；当煤柱宽度较小时，整个窄煤柱沿一斜(3)窄煤柱在上覆载荷的作用下，在垂直方向上呈不面向上区段采空区滑落，破坏严重。同程度的压缩破坏，从下往上煤柱破坏程度越来越大。在不同煤柱宽度条件下，1303工作面沿空巷道掘进期·】O6·间的顶板下沉、底板鼓起、实体煤帮以及窄煤柱帮的

8、变形侧煤体中存在一定范围