特厚煤层综放沿空巷道煤柱合理宽度与巷道支护研究
2021-09-17何富连秦宾宾宋佳宇王保强
煤炭工程 2021年9期
何富连,卢 恒,秦宾宾,宋佳宇,王保强
(1.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院,北京 100083;2.中国矿业大学(北京) 共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083)
我国10~20m及以上的特厚煤层储量丰富,其分布遍布神东、新疆、陕北、山西等各大煤炭基地[1,2]。综合机械化放顶煤开采以高产、高效、安全性好等优点在厚及特厚煤层开采中得到广泛应用并发挥出巨大作用,促进了我国煤炭行业的发展[3-7]。综放开采时,为了保证下区段回采巷道的稳定常常采用留设20~40m宽的护巷煤柱,然而由于宽煤柱的存在常常使巷道处于高支撑压力区,导致巷道变形破坏严重,增加了巷道维护难度[8,9]。在特厚煤层条件下,留设宽煤柱也使得大量煤炭资源无法回收造成巨大的资源浪费。因此,确定特厚煤层综放开采区段煤柱合理宽度及合理支护手段对于综放沿空巷道的稳定及煤炭资源的节约具有重要意义。
大量学者对综放沿空巷道煤柱合理宽度及巷道控制方面进行了研究[10-14],取得了较为丰富的成果。但由于我国煤矿众多,各矿地质生产条件不尽相同,在生产实践中需根据实际情况进行分析。以马道头煤矿8201特厚煤层工作面为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测等方法确定区段煤柱合理宽度并提出采用“不对称锚索桁架+煤柱帮锚杆索支护+煤柱帮注浆”的联合控制技术,在现场试验中控制效果较好,为类似矿井提供参考。
1 工程概况
大同矿区马道头煤矿8201工作面东部为已回采的8202工作面,西部为8203工作面,北部为盘区回风大巷、运输大巷和辅运大巷,工作面相对位置如图1所示。……
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