吴四圪堵煤矿煤柱宽度对沿空掘巷安全影响的研究

本研究论文主要关注的是吴四圪堵煤矿区段平巷护巷煤柱宽度的深入分析。作者以内蒙古北联电能源公司6101综放工作面作为研究背景，该工作面煤层倾角适中且煤层变化较大，对煤柱宽度设计具有实际意义。论文首先介绍了近30年来无煤柱护巷技术的发展，特别是留小煤柱沿空掘巷技术的应用，这种技术在减少安全风险的同时，有助于提高煤炭开采效率和矿井使用寿命。 理论分析部分阐述了沿空掘巷后煤柱对周围应力分布的影响。煤柱屈服区是指从煤柱边缘到应力峰值区域，随着煤柱宽度增加，支撑压力逐渐增大，直至应力达到最大值。在这个过程中，煤体的垂直应力和剪切应力会相应减小。作者通过理论模型探讨了煤柱宽度与煤体应力分布、巷道围岩变形量的关系，指出煤柱宽度对巷道稳定性的重要性。 接着，数值模拟被用于模拟不同宽度煤柱条件下的具体表现，包括煤体内部应力分布、巷道围岩的变形情况以及煤柱可能的破坏模式。这些模拟结果能够为实际工程提供精确的数据支持，帮助工程师优化煤柱设计，确保巷道安全稳定。 最后，通过对现场监测数据和数值模拟结果的对比分析，论文旨在给出指导工程实践的具体建议，即如何根据工作面实际情况选择合适的煤柱宽度，以防止潜在的安全问题和资源浪费。研究成果对于煤炭行业的可持续开采策略和技术改进具有重要的参考价值，特别是在当前强调节能减排和绿色开采的大背景下。 这项研究结合了理论与实践，既考虑了技术的可行性，又注重了实际应用中的安全性，对于推动煤炭开采行业的科技进步具有积极意义。它通过科学的方法论和数据分析，为矿产开采企业提供了实用的煤矿区段平巷护巷煤柱宽度设计指南。