大采高综放工作面沿空留巷柔模墩柱充填体参数确定及应用

作     者：董红娟 刘亚琳 吴周康 姜小龙 张耀耀 从日盛 

作者机构：内蒙古科技大学矿业与煤炭学院 内蒙古自治区矿业工程重点实验室 内蒙古自治区煤炭安全开采与利用工程技术研究中心 内蒙古煤炭绿色开采与绿色利用协同创新中心 国家能源集团乌海能源有限责任公司老石旦煤矿 辽宁省化工地质勘查院有限责任公司 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(编号:2023QNJS093) 内蒙古自然科学基金项目(编号:2022LHMS05007) 

主　　题：煤矿综放开采 沿空留巷 柔模墩柱 数值模拟 

摘      要：针对大采高综放工作面沿空留巷围岩动压扰动强、稳定性控制难度大等特点，以老石旦煤矿16402综放工作面为工程背景，采用理论分析、数值模拟及工程实测的方法，分析了大采高综放条件下巷道失稳特征，以此建立了综放沿空留巷顶板与充填体相互作用力学模型，确定了柔模墩柱支护阻力，并利用FLAC3D数值模拟软件分析了不同柔模墩柱宽度、间隔条件下，沿空留巷围岩应力分布及变形规律。研究结果表明：随着柔模墩柱宽度的增加和间隔的减小，墩柱内垂直应力峰值不断降低，顶板下沉量不断减小，顶板下沉逐渐由非对称分布向对称分布演变。综合沿空留巷围岩应力、变形规律和经济因素，确定16402综放工作面柔模墩柱宽度为2 m，间隔为1 m。方案经过实施后观测发现，沿空留巷顶板最大下沉量为329 mm，煤帮部最大移近量为217 mm，墩柱最大移近量为25 mm，留巷围岩基本保持稳定，可为相似工程提供借鉴。