郭鹏飞

(山西煤炭进出口集团 经坊煤业有限公司，山西 长治 047100)

目前,随着矿井开采深度增加,原岩应力与复杂应力的程度增大,围岩力学性质变化,综放复杂应力区预留煤柱与巷道维护愈来愈困难[1-5]。复杂地质环境下,沿空掘巷的围岩控制面临一系列新的问题亟待解决。在煤矿生产过程中,煤巷的有效控制是安全生产的基础;煤柱的优化能够节省资源,提高回采率和经济效益[6-10]。因此,研究窄煤柱稳定性的控制技术对有效控制围岩的变形与破坏具有重要的现实意义。

张科学等[11]通过位移场分析,得出煤柱向巷道内位移普遍大于向采空区侧位移,最后得出沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法。柏建彪等[12]通过数值计算分析,研究了综放沿空掘巷围岩变形及窄煤柱的稳定性与煤柱宽度、煤层力学性质及锚杆支护强度之间的关系,针对不同煤层条件确定了相应的窄煤柱宽度,并将研究结果成功应用于实践。李学华等[13]通过总结分析影响窄煤柱变形的关键因素提出了不同影响因素下保障窄煤柱稳定的控制对策。文章以某矿20109工作面回风顺槽为研究背景,结合理论分析与数值模拟方法确定了工作面窄煤柱的合理宽度,为有效解决围岩问题提供了基础数据。

1 工程概况

某矿主采2号煤层和10号煤层,普遍埋深在300 m左右。煤层赋存平缓,一般倾角3°～5°,顶板稳定,地质构造简单,水文地质条件简单,涌水量小,低瓦斯,开采技术条件较好,采用综合机械化开采方式。……