矿业研究与开发

作者：康志鹏,罗勇,任波,童政,段昌瑞

关键词：复合顶板;倾斜薄煤层;小煤柱;梯形巷道;控制方案

为解决沿空掘巷大煤柱资源浪费、小煤柱护巷困难的难题,以宏能煤业花草滩煤矿2104工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟与工程实践相结合的研究方法,对倾斜煤层开采扰动下小煤柱的合理宽度进行研究,给出梯形巷道沿空掘进高强复合加固支护方案.结果表明:基于岩体极限平衡理论得出煤柱宽度计算公式,并根据矿井实际数据得出煤柱宽度应大于3.35 m;巷道开挖后,侧向支承应力峰值会运移至煤体深部,其位置会随着煤柱宽度的增加而逐渐远离采空区,煤柱垂直应力峰值会随着煤柱宽度呈现先增加后减小,最终逐渐稳定的趋势;留设煤柱宽度为5 m 时,巷道变形稳定,变形量小,煤柱承受的围岩应力减小,煤柱中心无塑性区贯通.现场实践表明,留设5 m 煤柱,在采动影响段巷道采用“对穿锚索双向固定＋一梁三柱补强支护”的方案,在沿空掘巷段布置穿层锚索深部锚固的支护方案,沿空梯形巷道变形较小,可满足安全生产的需要,经济效益显著.

来源：2024年第9期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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