陈 凯

(西山煤电西曲矿通风五队，山西 古交 030200)

引 言

为解决工作面瓦斯超限问题，某矿拟采用沿空双巷布置，即在孤岛面端头布置两条巷道。采空区一侧巷道作为专用回风巷。此方法的优势在于：一方面改善了工作面通风情况，另一方面也提高了煤炭的回收率，避免了资源浪费。但是这种布置方式也带来了沿空煤柱和巷间煤柱确定合理留设宽度的问题，煤柱过窄，会导致巷道围岩变形过大，管理控制困难，容易引发冒顶等安全事故；煤柱过宽，又会造成不必要的资源浪费。因此，确定合理的煤柱宽度，对矿井的安全、高效开采十分必要。本文以某矿综放工作面为研究背景，利用FLAC3D数值模拟软件，确定沿空双巷窄煤柱的合理宽度，为相似条件下煤柱尺寸的确定提供了一定的借鉴价值。

1 工程概况

该矿4305工作面主采3#煤层，埋深约440 m，煤层厚度为4.85 m～6.73 m，平均6 m，采用综合机械化放顶煤的方法开采，采3 m，放3 m，采放比为1∶1；工作面走向长约1 600 m，倾向长约220 m，煤层倾角为3°，属于近水平煤层，煤层直接顶为2.6 m厚的砂质泥岩，基本顶为5.4 m厚的细砂岩，直接底为1.6 m厚的泥岩，基本底为6.8 m厚的石灰岩。其主要岩层物理力学参数如表1所示。

2 建立模型

根据4305工作面综合柱状图和表1所示参数，利用FLAC3D数值模拟软件，建立数值模型。模型长300 m，宽200 m，高80 m，模拟时，首先将邻近工作面采空，再对沿空巷道进行模拟研究，巷道长4.0 m，高3.0 m，模型如图1所示。

表1 主要岩层物理力学参数

图1 FLAC3D数值模型

3 沿空煤柱宽度的确定

首先，要确定沿空煤柱(邻近采空区一侧)的宽度，保持其他条件不变，分别模拟煤柱宽度为4 m、8 m、12 m和16 m时，沿空煤柱的破坏情况[1]。……