支护强度与沿空掘巷煤柱稳定性研究

"支护强度对沿空掘巷煤柱稳定性影响" 在煤矿开采过程中，沿空掘巷是一种常见的开采方式，而煤柱的稳定性对于矿井的安全至关重要。本研究主要探讨了支护强度如何影响沿空掘巷窄煤柱的稳定性，通过FLAC3D有限差分数值模拟技术进行了深入分析。 研究指出，上区段工作面的回采和沿空掘巷活动对煤柱稳定性产生了显著影响。当煤柱宽度较窄时，采空区侧的煤体受到的压力和变形程度远大于巷道侧。在这一过程中，煤体的塑性区域首先在采空区侧形成，并且其变形量显著大于巷道侧。这表明采空区侧的煤柱稳定性更为脆弱。 然而，尽管采空区侧的支护结构在理论上可以限制煤体塑性区的扩展，但实际效果并不明显。研究发现，这些支护结构容易失效或强度严重衰减，无法有效抵御采动带来的影响。相反，巷道侧的支护结构由于受采动影响较小，其支护强度对煤柱稳定性的贡献度更大。 在分析支护强度的影响时，研究者强调了巷道两侧支护结构的不同角色。支护强度的增加可以提高煤柱抵抗变形和破坏的能力，特别是在巷道侧，高强度的支护有助于保持煤柱的完整性。因此，提高支护强度对于窄煤柱的稳定性具有积极意义，尤其是在采空区侧，尽管其作用可能受限，但仍能提供一定的支撑效果。 在实际操作中，采用合理的支护设计和施工工艺，如锚杆支护等，可以有效地增强支护结构的稳定性，防止或延缓煤柱的破坏。同时，考虑到矿井的具体地质条件和开采情况，应进行定制化的支护策略，确保支护强度与采动影响相匹配，以最大限度地维护煤柱的稳定性。 支护强度在沿空掘巷窄煤柱稳定性方面扮演着关键角色，尤其是在应对采空区侧的挑战时。优化支护设计、提高支护材料的性能和选择适当的支护类型是保障矿井安全和延长矿井寿命的重要措施。未来的科研工作应进一步探索如何更有效地利用支护结构来改善煤柱的稳定性，以实现安全、高效的煤炭开采。