浅埋中厚煤层综采煤柱宽度优化与安全性分析

"该研究主要关注浅埋深中厚煤层综合机械化采煤工作面的煤柱宽度优化问题，旨在在保障安全高效开采的前提下提高煤炭的采出率。通过结合矿井地质资料，运用数值模拟、理论分析以及现场观测的方法，研究了不同煤柱宽度对工作面巷道变形、煤柱变形和应力分布的影响。研究表明，随着煤柱宽度的增加，巷道和煤柱的变形量以及煤柱内的应力逐渐减小。当煤柱宽度达到16米时，巷道和煤柱的稳定性较好，变形量最小。在实际16米煤柱回采过程中，工作面支架的工作阻力平均只达到了其额定工作阻力的70%，而煤柱侧巷道的最大变形量为153毫米，这表明在确保安全高效开采的同时，也实现了煤炭资源的有效利用。关键词包括浅埋煤层、煤柱宽度、应力集中和矿压显现，研究的成果对于指导煤炭行业的采矿工程实践具有重要意义。" 本文是关于浅埋深中厚煤层综采工作面煤柱宽度优化的一篇研究，作者通过多角度的分析方法探讨了煤柱宽度与开采安全、效率及煤炭资源利用率之间的关系。在矿井安全高效开采的条件下，提高采出率是矿业企业追求的重要目标之一。煤柱作为采空区与开采区之间的隔离带，其宽度直接影响到矿压显现、巷道稳定性以及工作面的生产效率。 研究表明，煤柱宽度的增大能够有效减少巷道和煤柱的变形，降低应力集中，从而改善工作面的稳定性。但过大的煤柱宽度会导致煤炭资源的浪费，因此需要找到一个平衡点。经过一系列的实验和计算，作者发现当煤柱宽度设定为16米时，巷道变形和煤柱变形都保持在一个较低水平，这意味着在这种条件下，巷道的维护成本和矿压管理将更为经济和有效。 在16米煤柱宽度的实际应用中，观测数据显示，工作面支架的工作阻力相对较低，平均仅为额定阻力的70%，这表明工作面的支护压力得到合理控制，同时煤柱侧巷道的变形量最大不超过153毫米，这保证了开采过程的安全性。这样的煤柱设计不仅有利于资源的高效回收，而且在节省煤炭资源的同时，确保了工作面的安全高效回采，对于煤炭行业的可持续发展具有积极的指导作用。 这篇研究对于理解和优化浅埋深中厚煤层的开采策略提供了科学依据，为煤矿企业在制定煤柱宽度标准时提供了有价值的参考，有助于在保障安全和效率的同时，实现煤炭资源的最优利用。