考虑煤岩体成拱效应的工作面区段煤柱合理尺寸研究

• 作者: 谷拴成 张志飞 杨超凡 袁增云 霍小泉
• 来源期刊: 中国安全生产科学技术
• 关键词: 成拱效应 煤柱 塑性区 绕流 采空区
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 职业安全卫生管理与技术|Occupational Safety and Health Management and Technology
• 页码范围: 77-83
• 页数: 7页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.11731/j.issn.1673-193x.2021.09.012

摘要

为研究综采工作面面间煤柱留设宽度及加固范围,以陕西铜川玉华煤矿一采区为工程背景,首先建立采空区上覆岩土体自重荷载向煤柱传递的传力拱模型,通过求解传力拱模型,对采空区上覆岩土体荷载向煤柱的传递机理进行分析研究.再结合极限平衡理论与刚塑性理论,给出煤柱最小留设宽度与煤帮加固范围计算式.进一步对传力拱影响范围的各参数进行分析,结果表明:当开采宽度小于临界值,煤柱留设宽度随工作面埋深、工作面倾向长度增大而增大,随顶板材料黏聚力、内摩擦角的增大而减小;开采宽度超过临界值时,作用在煤柱上的荷载发生绕流现象.最后根据研究结果进行工程验证,巷道表面位移观测结果说明所设计的煤柱尺寸合理可靠.研究结果对类似开采条件下的区段煤柱宽度确定具有参考意义.