综放开采护巷煤柱合理宽度优化研究

特厚煤层动压巷道护巷煤柱合理宽度研究雷银豹;晋智毅【摘要】针对某矿9＃煤特厚煤层9－704综放工作面动压巷道在本工作面回采过程中，出现变形量过大难以控制的问题，采用理论分析、数值模拟及现场变形实测等手段对特厚煤层综放工作面区段动压煤柱应力分布和动压巷道变形进行研究。

极限平衡法表明在该条件下动压巷道护巷煤柱宽度不应小于24.5 m．数值分析表明，煤柱宽度大于26 m时能够较好地控制煤柱的应力及变形，最终确定该动压巷道护巷煤柱宽度为26 m．现场实测表明，动压巷道变形过大的原因在于护巷煤柱留设宽度过窄。

动压巷道护巷煤柱宽度的计算必须考虑煤柱沿相邻工作面采空区方向及本工作面方向塑性区的宽度。

该研究对类似条件下动压巷道护巷煤柱的留设宽度具有一定借鉴意义。

%Limit equilibrium method shows that pillar width for roadway maintenance in dynamic pressure road -way should't be less than 24.5 m.Numerical analysis shows that it can better control the stress and deformation of coal pillar when the coal pillar width is greater than 26m.Ultimately determines the pillar width for roadway maintenance in dynamic pressure roadway is 26 m.The field measurement shows that the deformation of dynamic pressure roadway is too large because of the coal pillars width is too narrow .For the similar condition , the width of coal pillar has cer-tain reference significance .The calculation of pillar width for roadway maintenance in dynamic pressure roadway must consider the width of plastic zone along the direction of nearby working face goaf and the working face .The study has a certain reference significance forunexploited coal width for roadway maintenance in dynamic pressure roadway under the similar condition .【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】4页(P23-26)【关键词】特厚煤层;综放开采;动压巷道;采动变形;煤柱宽度;极限平衡法;数值模拟;现场变形实测【作者】雷银豹;晋智毅【作者单位】霍州煤电集团庞庞塔煤矿，山西临县 033200;霍州煤电集团庞庞塔煤矿，山西临县 033200【正文语种】中文【中图分类】TD353·试验研究·回采巷道护巷煤柱的留设宽度是采矿工程中一项重要的课题，留设宽度过大，容易造成资源浪费；留设宽度过小，容易造成巷道失稳，进而影响安全以及高产高效开采。

护巷煤柱宽度设计在煤矿开采过程中，为了确保矿井的安全稳定，护巷煤柱的宽度设计是一个非常重要的问题。

护巷煤柱宽度的设计直接关系到矿井的安全性和经济性。

本文将从人类视角出发，探讨护巷煤柱宽度设计的相关问题，并提出一些建议。

护巷煤柱宽度的设计需要考虑到矿井的地质条件和煤层的特性。

不同地质条件和煤层的特性会对煤柱的宽度产生影响。

例如，地质条件复杂的矿井需要更宽的煤柱来保证矿井的稳定性。

而煤层的特性也会影响煤柱的宽度，比如煤层的厚度和坚硬程度等。

因此，在设计护巷煤柱宽度时，需要充分考虑地质条件和煤层的特性，确保煤柱能够承受矿井的地压力和覆岩压力。

护巷煤柱宽度的设计还需要考虑到矿井的开采方法和采动规模。

不同的开采方法和采动规模会对煤柱的宽度产生影响。

例如，采用长壁工作面的矿井需要更宽的煤柱来保证工作面的稳定性。

而采动规模越大，煤柱的宽度也需要相应增加。

因此，在设计护巷煤柱宽度时，需要充分考虑矿井的开采方法和采动规模，确保煤柱能够满足开采的需求。

护巷煤柱宽度的设计还需要考虑到矿井的安全标准和法规要求。

不同国家和地区对矿井的安全标准和法规要求不同，因此在设计护巷煤柱宽度时，需要遵守当地的安全标准和法规要求。

这样可以保证煤柱的设计符合安全要求，确保矿井的安全稳定。

护巷煤柱宽度的设计还需要考虑到矿井的经济性。

煤矿企业在进行护巷煤柱宽度设计时，需要综合考虑煤矿的生产能力、成本和效益等因素。

合理的煤柱宽度设计可以提高矿井的利用率和生产效率，降低矿井的开采成本，从而提高煤矿企业的经济效益。

护巷煤柱宽度的设计是一个复杂而重要的问题。

在设计护巷煤柱宽度时，需要考虑地质条件和煤层的特性、矿井的开采方法和采动规模、安全标准和法规要求，以及矿井的经济性。

只有综合考虑这些因素，才能够设计出安全可靠、经济合理的护巷煤柱宽度。

煤矿企业应该加强对护巷煤柱宽度设计的研究和应用，提高煤矿的安全性和经济性，为煤矿的可持续发展做出贡献。

综放开采合理护巷煤柱宽度研究张少杰;王金安;吴豪伟;朱占东【摘要】根据新柏矿“两软一硬”复合顶板的5 #煤赋存状况,通过理论分析和数值模拟,对不同煤柱宽度时沿空掘巷系统围岩应力分布和破坏特征进行了研究,对不同煤柱宽度时的巷道系统进行了综合分析和评价,确定了相邻工作面区段沿空掘巷留设煤柱的合理宽度,对类似综放沿空掘巷煤柱合理宽度的确定具有参考价值.%In view of the occurrence condition of soft roof and floor with hard 5# coal seam in Xin-bai Colliery of Tuatmg Coal Field, the stress distribution and the failure characteristics in surrounding rocks of roadway were studied with respect to different pillar widths using theoretical analysis and numerical simulation. Through the general analysis and assessment on stability of the roadway system protected by the pillar with different widths, the reasonable pillar width was determined for roadway driving along gob between adjacent working surface sectors, which provides reference to the determination of reasonable position of similar roadway driving along gob.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2012(021)003【总页数】4页(P52-55)【关键词】沿空巷道;煤柱宽度;煤柱稳定性【作者】张少杰;王金安;吴豪伟;朱占东【作者单位】北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD32综放开采沿空掘巷技术有利于提高煤炭资源的利用率和减小巷道的维修量[1-2]，在煤矿生产中得到广泛应用[3-14]。

关键词:杭来湾煤矿;保护煤柱;地表沉降;塌陷裂缝引言目前《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》是保护煤柱计算和设计的主要依据［1］，由于大部分矿井缺少本矿井的相关岩移参数，对保护煤柱计算参数只能取参考值，这些参数与煤层顶底板岩性、埋藏深度、厚度、倾角、开采方法、采厚、和围岩稳定性等诸多因素有关［2］，不同矿井地质条件和开采条件不尽相同，对保护煤柱的计算缺乏科学性和合理性，实际指导意义并不大［3－6］。

保护煤柱的合理留设直接影响煤炭资源的合理开采和利用、矿井的可持续发展、生产服务年限、工作面搬家周期、采掘接续计划和单面煤炭采出量，对矿井经济效益的影响尤为明显［7－8］，保护煤柱的设计在考虑安全性的同时还应当兼顾合理性。

因此，矿井应结合实际开采情况，对保护煤柱的合理宽度进行分析和探讨，旨在减小压覆资源和提高矿井经济效益［9］。

保护煤柱宽度较大，煤柱损失的资源量相应的增大;保护煤柱宽度较小，开采引起的地表沉陷和裂缝对地表建(构)筑物产生破坏影响［10－12］。

文中以杭来湾煤矿为研究对象，根据以往工作面回采对地表建(构)筑物的影响程度和周边煤矿开采地表沉陷规律，对敬天陵园保护煤柱的合理留设问题进行分析，在不对地面建筑物造成破坏的前提下，选择保护煤柱的合理留设尺寸和工作面切眼位置设计方案。

1研究实例敬天陵园位于杭来湾井田301盘区30109工作面和30110工作面切眼上部，受整体搬迁费用高、难度大、协调困难等因素影响，计划在陵园范围留设保护煤柱，并改变原30109工作面和30110工作面切眼位置。

陵园内主要保护对象为硬化的水泥路和一座高度约10m 的佛像，这些保护对象对地表沉降的控制要求较低，因此陵园保护煤柱的留设，可以在不引起陵园地面沉陷的前提下，尽可能多的以回收煤炭资源为设计原则。

2回采工作面地表沉降规律杭来湾煤矿在地表沉降观测和采煤沉陷治理等方面开展了大量的观测和研究工作，通过在30101、30107、30108工作面成组布设观测线，根据回采进度分别在采前、采中和采后3个阶段进行跟踪观测，掌握了回采工作面地表沉陷边界角、移动角、裂缝角、下沉系数等相关岩移参数，为矿井保护煤柱的留设提供了重要依据。

某矿区综放工作面预留煤柱优化设计研究杜飞;王龙飞;王海【摘要】结合某矿区综放工作面回采巷道现场实际情况，基于预留煤柱宽度理论分析，依托预留煤柱宽度优化设计原则，提出了该矿区综放工作面预留煤柱宽度计算公式，通过对比分析数值模拟与理论计算结果，将该矿区原有预留煤柱宽度60 m 优化至52 m，中间灌浆巷距离两条巷道净距均为23.7 m，大大提高了该矿煤炭回采率。

%Combining with the mining roadway sites at the fully mechanized caving face of some mining area,the paper is based on the optimal design principle for the width of the prearranged pillars based on the theoretic analysis of the prearranged pillar width theory,points out the formula for the width calculation of the pillars at the fully mechanized caving face of the mining area,undertakes the comparative analysis of the numeric simulation and theoretic calculation,optimized the width of the prearrange pillar from 60 m to 52 m and the net distance between the middle grouting road and the two roadways is 23. 7 m at the area,so as to improve the mining ratio of the mining area.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)031【总页数】2页(P91-92)【关键词】综放工作面;煤柱宽度;数值模拟;理论计算;优化设计【作者】杜飞;王龙飞;王海【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710077;中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710077;中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710077【正文语种】中文【中图分类】TD822我国厚煤层储量占煤炭比重接近一半。

沿空掘巷煤柱合理宽度的研究与实践【摘要】本文以某矿的采煤工作面为研究对象，采用理论计算与数值计算相结合的方法，设计出沿空巷道合理煤柱合理的留设宽度，并在此基础上提出了合理的沿空掘巷锚梁网支护对策，确定了强化巷帮支护强度，顶板支护以锚索支护为主、锚杆支护为辅。

通过现场实施证明，沿空巷道煤柱留设的宽度及采取的支护对策是科学的、合理的，并且能够有效的控制巷道变形量，为矿井的和谐建设提供了有力的理论基础。

【关键词】深井煤矿沿空巷道煤柱宽度锚梁网支护煤炭作为我国的基础能源，在我国一次能源消费结构中占有较大的比重，约为65%，而且这一状况还会持续一段时间。

现如今，我国煤炭资源采出率不高，约为40%，而且还存在严重的煤炭资源损失现象，这一切均需要煤炭资源的充分开采。

而沿空掘巷能够可以减少煤柱资源的损失，但沿空掘巷时，留设一定的煤柱，能够避免有害气体、老空积水等侵入巷道，最重要的是，还能够提高劳动效率，降低巷道维护成本，因此，留设煤柱对于煤炭安全高效开采具有重要意义。

又由于留设煤柱的宽度既能够对煤柱本身以及巷道围岩稳定性造成一定影响，又会影响煤炭的采出率，所以合理确定沿空掘巷煤柱宽度具有重要的研究和实践意义。

本文以某矿1492（1）工作面为例，来研究沿空掘巷时煤柱宽度的确定。

1 工作面概述某矿1492（1）工作面走向长度为1462m，倾向为230m。

该工作面正采11—2煤层，该煤层多为块状煤。

该煤层平均厚度为1.7m，平均倾角为7°。

巷道具有埋深大（约为857m）、构造应力高等特点。

在距煤层顶板较近的区域，多为薄且稳定性较差的岩层。

在距煤层顶板3.1m左右的区域，存在厚度约为0.49m的煤层，因此，煤层顶板为复合顶板。

相邻采区对该工作面产生较大的采动影响。

2 关于煤柱宽度的理论分析与计算2.1 理论计算按照极限平衡理论，可以确定最小的合理煤柱宽度B，不妨用x1（m）表示两相邻区段工作面开采在煤柱中产生的塑性区宽度，x2（m）表示锚杆锚入煤柱深度（需要考虑加大控帮深度，一般取2.8m），x3（m）表示安全富余量，其计算公式为：x1+x2+x3其中，x1的确定公式为：x1其中，m为煤层厚度，2m；A为侧压系数，且，泊松比μ为0.3；j0为煤体内摩察角，27°；C0为煤体粘聚力，取1.5MPa；k为应力集中系数，取3；H为巷道埋深，为857m；为上覆岩层平均重力密度，为0.023MN/m3；P0为两相邻区段平巷支护结构对煤柱的支护阻力，为0。