特厚煤层区段煤柱合理宽度研究及巷道支护优化

摘要

合理宽度的留设是特厚煤层区段煤柱能否安全高效开采的关键.为了提高资源回采率,以韩家洼煤矿特厚煤层综放开采面为工程背景,对区段煤柱合理留设宽度进行了研究.通过现场观测调研,揭示了巷道在原支护方案下的变形特征和机理,运用稳定核区理论和极限平衡理论对特厚煤层综放面区段煤柱合理宽度进行了计算;并通过FLAC3D软件分别构建了三种区段煤柱宽度方案,从应力演化与塑性区扩展的角度进行数值模拟综合对比分析,从而优化确定合理区段煤柱尺寸为12 m;根据22401工作面的地质和生产条件,以提高煤炭的资源回收率为首要经济需求,以控制围岩变形、位移和裂隙发展为主要工程内涵,以积极主动地保持围岩的整体性为主要技术目标,基于工程类比的方法,采用非对称"锚杆+钢带+钢筋带+锚索"的联合支护技术.该研究成果可为类似条件煤矿区段煤柱留设提供参考和借鉴.