厚煤层工作面合理煤柱宽度设计及稳定性研究
2021-05-13苏杰
山东煤炭科技 2021年4期
关键词:变形
苏 杰
(山西霍宝干河煤矿有限公司,山西 临汾 041602)
1 工程概况
霍宝干河煤矿2-116综采工作面即将回采结束,需进行下区段2-118C 综采工作面的准备作业。该综采工作面开采的是平均厚度为3.72 m 的9 号煤层,9 号煤层为由东向西倾斜角度为8°,煤层夹杂有矸石。2-118C 工作面的伪顶是厚度为0.15 m 的粉砂岩,直接顶板是厚度为1.2 m 的中砂岩,基本顶是厚度为1.5 m 的细砂岩,直接底板是厚度为2.4 m的细砂岩,基本底是厚度为4.55 m 的中砂岩。
工作面位于一采区的右翼,北侧为2-112 工作面,位于2-118C 工作面的北边,2-116 工作面位于2-118C 工作面的南边,工作面的西边是未开采的煤体,保护干河村留设的煤柱以及轨道大巷位于该煤层的东边。2-116 综采工作面回采结束60 d 之后就开始2-118C 沿空运输巷道的开掘工作,留设30 m 护巷煤柱,巷道在开掘过程中受附近巷道掘进和临近回采工作面顶板下沉破裂的影响,在距离留设煤柱比较近的这一边顶部和周围岩层产生大量的裂隙、破裂。从巷道围岩和顶板破裂特征来看,30 m煤柱并没有发挥保护巷道的效果,而且浪费了大量的煤炭资源。因此,针对沿空巷道煤柱宽度的确定,需要进行进一步的研究[1-2]。
2 煤柱尺寸的理论计算
对于煤柱本身来说,若其宽度较小,工作面回采时,在受动压影响的情况下,煤柱将会产生大量的裂隙,造成一定程度的损坏[3],会对巷道的锚杆支护等带来较大的影响,当区段煤柱失去其该有的承载能力时,巷道的稳定也将受到影响。因此,在进行对区段煤柱的宽度计算时[4],需要在其极限平衡条件下进行计算,如图1。……
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