大倾角沿底掘进综放面区段煤柱合理参数研究.pdfVIP

2007年第6期 中州煤炭 总第150期 大倾角沿底掘进综放面区段煤柱合理参数研究 王志磊 (河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454003) 摘要：结合平煤集团十三矿大倾角煤层开采的具体条件，采用钻孔煤粉量的变化和围岩松动圈测试研究大倾 角煤层开采后支承压力分布规律，据此确定区段煤柱参数，在工业性试验过程中分析研究了区段煤柱的稳定 性。给出合理的区段煤柱尺寸为8m。 关键词：大倾角煤层；区段煤柱；综采放顶煤；支承压力 中图分类号：TD822．3 文献标识码：B 文章编号：1003—0506(2007)06—0011—03 采准巷道护巷煤柱的稳定性决定着巷道的维护 布置如图1所示。 状况，煤柱的留设对采准巷道稳定起到保护作用的 同时也损失了大量煤炭资源。因此，研究综放开采 采准巷道护巷煤柱稳定性和护巷煤柱宽度确定方 法，使煤柱的留设既有利于巷道维护，又尽量减少煤 炭损失，对提高综放开采的采区采出率非常重要。 己m17．12010工作面为平煤集团十三矿己二采 区首采工作面，工作面为大倾角煤层，平均倾角 240，最大32。，开采引起的采动超前支承压力和倾 向支承压力与缓倾斜煤层开采时有所不同。而国内 图1测区布置示意 对区段煤柱的研究大都集中在缓倾斜煤层条件，现 (1)钻孑L煤粉量变化规律。据已有研究成果， 有研究成果无法借鉴。因此，在进行巷道布置时，区 距煤壁为x处的某一点煤体压力为： 段煤柱尺寸暂时按经验值留设15～20m，同时对区 段煤柱进行研究，以确定合理的煤柱尺寸。 PJ【=盯oexp[Ktan妒(2L一1)](1) 式中，矿。为煤体单向抗压强度；K为破碎带煤体三 l 己15 工作面倾向支承压力分布 轴残余强度系数；妒为煤岩交界处摩擦角；L为距煤 壁距离与采高的比值。 1．1 概况．17-12010 钻孔煤粉量的计算公式为： 己1517-12010工作面位于己二采区东部第1区 243 段，运输巷标高…274 m，回风巷标高一211 一一197 m，东至侯村保安煤柱，西到上山保护煤柱 边界，北到防水煤柱，南部尚未布置工作面。工作面 ”嘉)_而2 295 350 走向长1 m，倾斜长130m，回采面积168 0．67(尺3一咤)] (2) m2。四周为尚未开采的实体煤。 式中，e。为原始煤体密度；ro为钻孔半径；口为泊松 1．2倾向支承压力分布规律 比；E为弹性模量；R为破碎带半径；P为弹性圆筒 为合理确定煤柱尺寸的大小，必须研究开采所 周边上作用的均布压力；n。为钻粉的松散系数。 引起的侧向支承压力的分布规律。为此，在12010 工作面开采过程中布点对以上内容进行观测，测站 R=击[意南]而(¨悸R≤等) 式中，肘为采高(巷道高度)；盯：为r=1．5r0处煤 收藕日期：2007—08—08 作者简介：王志磊(1977一)，男，河南南阳人，工程师，河南理工大学体的残余强度。 采矿工程工程硕士。