6m大采高工作面沿空掘巷窄煤柱宽度及围岩控制技术研究
Narrow coal pillar width and surrounding rock control of gob-side entry driving in 6m high-cutting working face作者机构:北京天地华泰矿业管理股份有限公司北京100013 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083
出 版 物:《煤炭工程》 (Coal Engineering)
年 卷 期:2021年第53卷第12期
页 面:39-44页
学科分类:081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学]
基 金:天地华泰自主创新项目资助(TDHTKY2020005) 天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2020-TD-MS007)
摘 要:以红庆河煤矿首采工作面3-1101沿空掘巷为工程背景,综合应用内外应力场及极限平衡理论、数值模拟、工程实践等研究方法,确定深部大采高沿空掘巷窄煤柱合理宽度为6m,并针对性地提出了锚杆索喷联合控制技术。研究表明:①理论计算显示,内应力场宽度为12.5m,上区段采动下煤柱破碎区宽度为2.1m,窄煤柱合理宽度范围为4.7~7.3m;②数值模拟结果显示,6~10m煤柱尺寸时,煤柱与实体煤侧都存在一定的应力集中,煤柱受力增强,且煤柱和巷道上方围岩出现弹性核区,有利于锚杆索发挥锚固作用;③工程实践表明,6m宽度窄煤柱及锚杆索喷联合控制技术可有效控制沿空巷道围岩大变形,巷道顶帮围岩超过2.6m深度的煤体完整性较好,支护完成35d后巷道收敛变形趋于稳定,煤柱侧顶板、实体煤侧顶板、煤柱帮及实体煤帮最大变形量分别为63m、57m、46m、34mm。