大采高综放面区段煤柱合理留设研究_孔德中

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1、第35卷增刊2岩土力学Vol.35Supp.22014年10月RockandSoilMechanicsOct.2014文章编号：1000－7598(2014)增2－0460－07大采高综放面区段煤柱合理留设研究孔德中，王兆会，李小萌，王颜亮，王闯（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京100083）摘要：侧向支承压力分布、资源回收率以及煤柱和巷道的稳定性是大采高综放面区段煤柱宽度留设要兼顾的因素，为了确定大采高综放面区段煤柱宽度，以某矿8103面为工程背景，首先，采用理论计算和现场应力监测等方法确定大采高综放工作面倾向支承压力

2、分布规律，得出应力降低区宽度约为8m，原岩应力区为巷帮侧28m外。其次，采用工程类比方法确定大采高综放工作面巷帮外侧煤体严重破裂区宽度约为4m。最后，采用FLAC3D数值软件分析了下区段工作面回采时窄煤柱（6、8m）和宽煤柱（28、30m）的应力场、位移场及塑性区特征，获得不同煤柱宽度时巷道和煤柱力学特征。研究表明：当煤柱宽度6m和8m时，在采动支承压力下煤柱几乎无承载能力，且巷道变形量较大；当煤柱宽度28m和30m时，在采动支承压力下煤柱中央仍有一定的弹性核，煤柱保持稳定且巷道变形量较小。综合考虑资源回收、巷道稳定性、次生灾害控制

3、等因素，确定大采高综放工作面区段煤柱宽度为28m。关键词：大采高综放；倾向支承压力；区段煤柱；数值模拟中图分类号：TD45文献标识码：AStudyofreasonablewidthoffull-mechanizedtop-coalcavingwithlargeminingheightKONGDe-zhong，WANGZhao-hui，LIXiao-meng，WANGYan-liang，WANGChuan（FacultyofResourcesandSafetyEngineering,ChinaUniversityofMiningand

4、Technology(Beijing),Beijing100083,China）Abstract:Thesideabutmentpressuredistribution,theresourcesrecovery,thestabilityofcoalpillarandtheminingroadwayareconsideredindeterminingreasonablewidthoffull-mechanizedtop-coalcavingwithlargeminingheight.Inordertodeterminethereaso

5、nablewidth,takingthe8103mineastheengineeringbackground,firstly,thesideabutmentpressuredistributionoffull-mechanizedtop-coalcavingwithlargeminingheightisstudiedbyusingstressmonitoringandtheoreticalcalculation;and8minwidthoflowstresszone,morethan28minwidthoforiginalrocks

6、tresszonearedetermined.Secondly,thewidthoffracturedzoneinsidecoalmassoffull-mechanizedtop-coalcavingwithlargeminingheightisdeterminedbyusingengineeringanalogyandnumericalsimulation,andabout4minwidthoffracturedzoneisdetermined.Finally,thestress,thedeformationandfracture

7、anddisplacementofthegatewayexcavatingandthecoalpillarsunderdifferentwidthsofcoalpillarsaresimulatedbyFLAC3D.Thestudyresultsshowthatthecoalpillaralmosthavenobearingcapacityandtheroadwayhaslargedeformationandfailureundertheinfluenceofminingabutmentpressurewhenthewidthofs

8、egmentpillaris6mor8m;thecoalpillarhasthestrongerbearingcapacityandtheroadwayhassmalldeformationandfailureundertheinfl