深部煤层沿空掘巷最佳煤柱宽度与支护策略探讨

深部厚煤层沿空掘巷预留煤柱宽度及支护技术研究是一项针对煤矿开采中的关键技术问题，旨在提高矿井的安全性和经济效益。沿空掘巷技术是煤炭开采中的一种有效方法，它通过保留一定宽度的煤柱，减少新巷道的掘进，从而降低巷道受压变形，同时提高煤炭的开采效率。 在深部煤炭开采中，确定预留煤柱的宽度至关重要。通过对鹤煤三矿的具体地质条件分析，结合理论计算与数值模拟，研究发现当采空区覆岩垮落后，在煤壁4至5米范围内，该区域内的应力达到最小值，平均约为11.42 MPa。这个区域被认为是沿空掘巷的最佳位置，因为它可以有效避免过大的巷道压力，保证巷道的稳定性。 为了保障巷道的长期稳定，采用了U型钢可缩性支架作为支护结构。这种支架设计允许在巷道变形时具有一定的可缩性，能够适应围岩的压力变化。在巷道稳定后，监测结果显示帮部最大偏移为75毫米，顶板最大位移为58毫米，而且现场支架未出现破坏，证明了这种支护方式的有效性。 数值模拟在本研究中起到了关键作用，它能够模拟巷道周围岩石的压力分布，预测巷道的变形情况，为确定最佳预留煤柱宽度和选择合适的支护方式提供了科学依据。通过这种方式，可以避免因巷道变形过大而导致的生产事故，确保矿工的生命安全和煤矿的正常运营。 此外，窄煤柱的设计也有助于提高煤炭的回采率，因为更小的煤柱意味着更多的煤炭可以被开采。这对于深部厚煤层开采来说，既能保证开采效率，又能减少资源浪费，符合可持续发展的原则。 深部厚煤层沿空掘巷预留煤柱宽度的科学确定和合理的支护技术实施，对于提高煤矿的经济效益、降低开采风险、保障矿井安全具有重要意义。这项研究为类似地质条件下的煤矿开采提供了理论指导和技术参考，对于推动我国煤炭工业的技术进步具有积极作用。