3205孤岛综放工作面区段煤柱优化与矿压特性研究

本文主要探讨了伯方煤矿3205孤岛综放工作面的区段煤柱宽度优化以及工作面开采期间的矿压特性分析。通过对FLAC3D数值模拟软件的应用，研究者针对四种不同的区段煤柱宽度——4m、6m、8m和10m，模拟了各情况下回采巷道周围岩石的应力分布和位移变化，目的是确定一个合理的煤柱宽度以确保工作面的稳定性。 在模拟过程中，首先进行了初始地应力平衡，然后模拟工作面回采巷道的形成，接着模拟3203工作面的开采过程，最后考虑3207工作面的影响，考虑到工作面特殊的地理条件，即南部是3203工作面的采空区，北部是3207工作面的采空区，两侧分别有二盘区大巷和三盘区实体煤。这种孤立的工作面状态使得煤柱宽度的选择显得尤为重要，因为它不仅关系到巷道的稳定性，还会影响工作面的矿压控制。 经过分析，发现区段煤柱的宽度应设定为6m，这个宽度下的围岩应力和位移状况最为理想。在工作面开采期间，研究者还揭示了基本顶的来压特征：工作面两端头的初次来压步距分别为20.5m和23.8m，而周期来压步距则在8.8~11.2m之间，这表明工作面两端承受的矿压压力变化比中部更为频繁且强度较大。这些数据对于矿井安全管理和采掘计划的制定具有重要指导意义，有助于防止因矿压问题导致的巷道破坏或工作面垮塌。 本文的研究结果对于优化孤岛综放开采工作面的区段煤柱设计，减少开采过程中的矿压灾害风险，提升开采效率具有实际应用价值。同时，它也强调了矿压监测和矿压管理在煤矿安全生产中的核心地位。