特厚煤层沿空掘巷小煤柱宽度研究：同忻矿案例

"特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度研究" 本文针对特厚煤层综合放顶煤工作面沿空掘巷过程中小煤柱的合理宽度问题展开深入探讨。随着煤炭开采技术和机械化程度的提升，对煤炭采出率和巷道稳定性要求日益增加，传统的宽煤柱留设方式已无法满足需求，小煤柱沿空掘巷成为趋势。然而，如何科学确定小煤柱尺寸仍是一大挑战。 文中以同忻矿8305综放工作面为例，依据岩层移动理论，特别是岩层三角形滑移区的运动特性，对采空区两侧的侧向支撑压力分布规律进行了深入分析。作者发现，三角滑移区内岩体在破坏前后对煤柱上方的压力降低是导致侧向支撑应力减少的关键因素。通过对理论分析和数值模拟的综合运用，他们得出采空区稳定后的应力降低区宽度在17到21米之间。 据此，文章提出特厚煤层综放沿空掘巷的小煤柱最大宽度应设定为11.5米。通过矿压观测的现场验证，结果显示巷道变形量较小，表明该小煤柱留设方案较为合理。这一宽度既能保证工作面的安全生产，又能提高煤炭的回收率。 文中还引用了其他学者的研究成果，如常聚才等人的现场实测与数值模拟相结合的方法，马金宝、王胜等人通过钻孔应力监测，以及郑西贵、姚志刚等的理论分析与工程实践，他们分别给出了不同工况下小煤柱的合理宽度范围。这些研究为特厚煤层小煤柱宽度的确定提供了参考。 然而，现有的研究多集中在煤层厚度不超过一定值的情况下，对于特厚煤层的综放工作面，尤其是侧向支撑应力的变化，尚缺乏详细分析。本文填补了这一空白，对特厚煤层的小煤柱宽度给出了明确的理论依据和实践验证。 总结而言，本文的研究成果对于优化特厚煤层综放工作面的巷道设计，提高煤炭开采效率，降低巷道维护成本，保障矿井安全生产具有重要意义。同时，对于推动煤炭行业科技进步和资源利用效率的提升，也有着积极的促进作用。