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深井沿空掘巷小煤柱合理寬度留設(shè)數(shù)值模擬研究

  • 【作者】朱若軍; 鄭希紅; 徐乃忠;
  • 【摘要】窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率的有效方法之一,本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法,研究了沿空掘巷不同煤柱寬度和巷道支護(hù)強(qiáng)度時(shí)煤柱的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),提出沿空掘巷小煤柱的合理寬度的留設(shè)方法。研究結(jié)果表明:巷道掘進(jìn)期間,煤柱較窄時(shí),煤柱內(nèi)中心位置承受的最大垂直應(yīng)力隨煤柱寬度增加變化較大,當(dāng)煤柱寬度達(dá)到5 m后,增大煤柱寬度,最大垂直應(yīng)力變化已不明顯,平均應(yīng)力有所降低;采動(dòng)影響階段,煤柱內(nèi)中心位置承受的最大垂直應(yīng)力隨煤柱寬度增大而提高;當(dāng)煤柱寬度在3~7 m時(shí),高支護(hù)強(qiáng)度對(duì)控制圍巖變形效果更好。建議沿空掘巷煤柱的合理寬度留設(shè)標(biāo)準(zhǔn):軟煤5~7 m,硬煤3~5 m。將本成果應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
  • 【關(guān)鍵詞】深井; 沿空掘巷; 煤柱寬度; 數(shù)值計(jì)算;

窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率的有效方法之一,本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法,研究了沿空掘巷不同煤柱寬度和巷道支護(hù)強(qiáng)度時(shí)煤柱的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),提出沿空掘巷小煤柱的合理寬度的留設(shè)方法。研究結(jié)果表明:巷道掘進(jìn)期間,煤柱較窄時(shí),煤柱內(nèi)中心位置承受的最大垂直應(yīng)力隨煤柱寬度增加變化較大,當(dāng)煤柱寬度達(dá)到5 m后,增大煤柱寬度,最大垂直應(yīng)力變化已不明顯,平均應(yīng)力有所降低;采動(dòng)影響階段,煤柱內(nèi)中心位置承受的最大垂直應(yīng)力隨煤柱寬度增大而提高;當(dāng)煤柱寬度在3~7 m時(shí),高支護(hù)強(qiáng)度對(duì)控制圍巖變形效果更好。建議沿空掘巷煤柱的合理寬度留設(shè)標(biāo)準(zhǔn):軟煤5~7 m,硬煤3~5 m。將本成果應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

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