王治文,白雪文,王常兴,任云峰,刘一扬

(1.山西煤炭进出口集团左云韩家洼煤业有限公司,山西 左云 037199;2.山西煤炭进出口集团科学技术研究院有限公司,太原 030032;3.太原理工大学 原位改性采矿教育部重点实验室,太原 030024)

留设煤柱一直是主要的护巷手段[1]。确定合理的区段煤柱留设宽度,不仅可以充分发挥煤柱支撑顶板的作用,还能实现隔离采空区有害气体，防止积水涌入工作面,防止风流漏入采空区的目的，且可节约煤炭资源,提高矿井经济效益[2-4]。而对于特厚煤层,煤柱宽度的不合理则会导致煤炭资源的大量浪费及巷道维护困难,严重影响安全生产[5]。目前,在合理煤柱留设宽度理论计算的研究方面,众多学者建立了不同的力学模型,并据模型给出了多种煤柱宽度的计算方法[6-8]。同时,针对不同地质条件、不同开采工艺的工作面区段煤柱宽度的确定,数值模拟方法得到了广泛应用,也使得煤柱宽度的研究更为多样化与便捷化[9-11]。上述丰富有益的研究有效地解决了工程问题,指导了实际生产。本文以韩家洼煤矿22号煤层为研究背景,根据煤层回采过程中出现的侧向支承压力对邻近工作面巷道影响较弱,且围岩变形量较小等现象,可知目前所留煤柱完全能够满足回采需要,但宽度过大,造成矿井成本的提高及资源的浪费,因此,需对煤柱宽度进行合理优化。

1 矿井地质条件概况

韩家洼煤矿位于大同煤田石炭-二叠纪煤田中南部,总体形态为单斜构造,倾角2°～6°,井田内共有6条对开采影响不大的断层,未发现岩浆岩侵入体,井田构造复杂程度为简单。……