千米深井煤层卸压巷优化位置研究

"千米深井特厚煤层卸压巷合理位置的确定" 在千米深井的煤炭开采中，特厚煤层的开采面临着巨大的地质压力和安全挑战。开滦矿业集团赵各庄煤矿的实例研究为我们提供了一个深入理解这一问题的视角。该研究运用理论分析和数值模拟技术，针对埋深1100米水平的2338工作面，探讨了在不同距离采空区的卸压巷两侧煤柱的应力分布和卸压巷自身的变形情况。 理论分析是基于采矿工程的基本原理，考虑煤层的物理特性、地压状态以及巷道结构等因素，对卸压巷的作用进行定性分析。通过理论计算，可以预测不同煤柱宽度下的应力传递和释放效果，为后续的数值模拟提供基础数据。 数值模拟则是利用专业软件，如FLAC或PFC等，建立实际矿井环境的三维模型，模拟开采过程中的应力变化和巷道变形。这种方法能够直观地展示煤体应力场的变化，以及卸压巷在其中的作用。通过对不同位置卸压巷的模拟，可以观察到煤柱宽度对巷道稳定性的影响，以及卸压巷自身变形量的变化。 研究发现，卸压巷对于降低煤体高应力、减轻巷道支护压力具有显著效果。特别是在煤层中分层留设煤柱宽度为15米时，卸压巷能够有效地分散和释放应力，有利于保持巷道的稳定性和提高煤炭开采的安全性。这个最佳位置的选择，不仅考虑了煤层的自然条件，还兼顾了巷道的工程实践和经济效益。 煤柱宽度的选择是决定卸压巷效果的关键因素。过窄的煤柱可能无法有效阻止应力传递，过宽则会增加无用开采，影响煤炭资源的利用率。15米的煤柱宽度在本案例中达到了较好的平衡，它能保证卸压巷的卸压效果，同时减小了对周围煤层的扰动。 此外，该研究还强调了千米深井环境下，由于地压增大、地质条件复杂，合理布置卸压巷对于防止煤与瓦斯突出、顶板事故等矿山灾害的重要性。通过对卸压巷位置的科学确定，可以为类似深井条件下的煤炭开采提供重要的参考依据，有助于提升矿井的安全水平和生产效率。 总结来说，千米深井特厚煤层卸压巷的合理位置取决于煤柱宽度的优化选择，结合理论分析和数值模拟，可以确定最佳的卸压巷布置方案，从而有效减轻煤体应力，保障巷道稳定，降低开采风险。这项研究对深井煤炭开采的工程实践具有深远的指导意义。