倾斜厚煤层沿空掘巷煤柱力学特征的 尺寸效应分析

• 作者: 刘李东 李刚 李树刚 王红胜 王绪友 贾永勇 赵鹏翔
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 倾斜厚煤层 窄煤柱 ABAQUS 应力峰值 尺寸效应
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1120-1127
• 页数: 8页
• 分类号: TD262
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.06.007

摘要

为研究倾斜煤层沿空掘巷窄煤柱垂直及水平应力变化规律受煤柱宽度的影响,以兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿(4-5)06工作面沿空掘巷为原型,采用理论分析、数值模拟及现场监测相结合的研究方法,开展倾斜煤层沿空掘巷窄煤柱力学特征及尺寸效应分析.结果表明,随着煤柱宽度增加,垂直应力与水平应力的峰值呈现逐渐增大的趋势;建立峰值应力随煤柱宽度变化的拟合方程;得到掘进过程中不同宽度煤柱的破坏形式,即煤柱宽度较小时巷道靠近煤柱侧肩角位置与煤柱顶端呈斜切破坏;并针对倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱的斜切破坏特点,对窄煤柱侧巷道的肩角位置进行加强支护;最终综合分析确定窄煤柱的合理宽度为4 m,由现场工程实践表明4 m煤柱宽度满足巷道稳定性的要求,有效提升了新疆煤炭资源的利用率,对新疆经济发展及社会长治久安有十分重要的意义.