庞庞塔特厚煤层区段煤柱宽度及稳定性研究
2021-01-06籍晓昕
煤矿现代化 2021年1期
籍 晓 昕
(霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿,山西 临县 033200)
1 工程概况
庞庞塔9-101 综放工作面即将回采结束,需进行下区段9-301 综放工作面的准备作业。

图1 工作面布置情况
9-301 综放工作面所采煤层为9#煤层,平均厚度为11.8m,煤层内部含有夹矸,整体煤层为东西方向倾斜的缓倾斜煤层,平均倾角为24°;综放工作面直接顶是5~7m 厚的泥质灰岩,内部裂隙发育,直接底为1~2m 厚的灰色泥岩。9-301 综放工作面距上层煤层采空区平均50.63m,采用综采放顶煤回采工艺,采放比为1:2.69,其中机采高度3.2m,放煤厚度为8.6m,一采一放,采用单论顺序放煤,工作面布置如图1 所示。为进一步提高9-301 工作面的采出率,确定运输巷掘进施工时护巷煤柱的最优宽度,本文以9-301 工作面区段煤柱的合理留设宽度为背景展开研究。
2 理论计算
2.1 煤柱宽度最大值确定
查阅相关文献[1,2]可知,煤柱因矿压造成的变形量、煤柱的自身强度及煤柱实际高度成一定比例关系,关系如图2 所示。观察图可知,当煤柱自身宽度与其高度的比值为3 时,煤柱的变形量则不会超过8mm/m,同时会随着煤柱的强度保持增长的趋势,这种情况下煤体会保持较好的的稳定性及完整性。因此基于此原因,在保持煤柱稳定的同时,尽可能节约煤炭资源,所留设的煤柱宽度与高度之比应小于3,结合庞庞塔9#煤层平均厚度,9-301 综放工作面所留设煤柱宽度应不大于35.4m。
2.2 煤柱宽度最小住确定
对于煤柱本身来说,若其宽度较小,则会在工作面回采时,在受动压影响的情况下,煤柱将会发生不可逆转的破坏[3],受到破坏后的煤柱,会对巷道的锚杆支护等带来较大的影响;……
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