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深埋薄煤层沿空巷道煤柱宽度确定及稳定性分析
  • 183
  • 作者

    王刚刘志文张满国经来旺彭绍驰李树文

  • 单位

    华能庆阳煤电有限责任公司安徽理工大学土木建筑学院

  • 摘要
    为了研究深埋薄煤层地质条件下的沿空巷道煤柱宽度确定方法及其稳定性。以甘肃庆阳核桃峪煤矿2804工作面为背景，采用数值仿真技术确定了2804工作面侧向实体煤的应力分布规律曲线；通过摩尔-库伦强度准则和极限平衡理论确定了煤柱宽度的上下阈值；分析了巷道宽度为5.6 m、煤柱宽度分别为7、9、15 m状态下的煤柱应力分布规律和稳定性。结果表明：处于深埋薄煤层地质条件的2803回风巷道煤柱宽度上下阈值分别为7.23 m和2.07 m；随着煤柱宽度的增加，煤柱剪应力曲线与抗剪强度曲线相交区域面积逐渐减小，从而造成更大的煤岩破坏面积；进而确定2803回风巷道的煤柱宽度为7 m时能够有效地兼顾护巷能力和经济效益，并能够为后续水治理提供富裕空间。该研究成果同样能够为同类型煤矿煤柱宽度的确定提供设计依据。
  • 关键词

    应力函数煤柱宽度剪切破坏煤柱稳定性极限平衡理论

  • 基金项目(Foundation)
    华能庆阳煤电有限责任公司科技攻关项目（HNQMHTY-051-2022-JZ01）；国家自然科学基金项目（51904012）；安徽省高等学校自然科学研究重点项目（KJ2019A0099）；安徽省博士后研究人员科研活动经费资助项目（2018B268）；
  • 文章目录
    0 引言
    1 工程背景
    1.1 工作面位置
    1.2 岩层属性
    2 实体煤应力分布
    2.1 数值模型建立
    2.2 应力分布
    3 煤柱尺寸确定
    3.1 煤柱宽度上阈值
    3.2 煤柱宽度下阈值
    4 煤柱稳定性分析
    5 结语
  • 引用格式
    王刚,刘志文,张满国,经来旺,彭绍驰,李树文.深埋薄煤层沿空巷道煤柱宽度确定及稳定性分析[J].煤炭技术,2023,42(05):56-60.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.05.011.
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