能量释放法优化近距离煤层巷道布置

"基于能量释放法的近距离煤层巷道布置位置优化分析" 在煤炭开采中，尤其是在近距离多煤层开采的情况下，巷道的布置方式对于工作面的安全性和效率至关重要。本文以新柳煤矿下位煤层内错距20米布置巷道导致较大煤损问题为研究背景，通过实验和理论分析探讨了巷道布置的优化策略。 首先，研究采用了能量释放法来理解煤体受载破坏的机制。煤体在承受外部负荷时，内部的弹性势能会逐渐积累到最大值。当负荷继续增加，煤体内部的能量开始释放，导致煤体损伤直至完全破坏。这一过程揭示了煤体破坏的能量转换过程。 其次，利用相似模拟试验，研究人员监测了煤层区段煤柱（W区域）内部应变能的变化规律。通过对比不同内错距下的煤柱稳定性，他们发现内错距15米是下位煤层巷道的最小内错距布置，这在此条件下能保证上位煤层残留煤柱及下位煤层内错距范围内的区段煤柱（W）具有较好的稳定性。 现场试验在交子里采区1117工作面进行了内错距15米的巷道布置，结果显示巷道围岩的稳定性得到了显著改善。这一实践验证了理论分析的有效性。 综述过往文献，关于近距离多煤层开采巷道布置的研究大多聚焦于下位煤层巷道的位置选择，以避免上位煤层残留煤柱在底板造成的应力集中区域。通过主应力改变量、数值模拟、压力传递影响角理论以及应力改变率等多种方法，学者们寻求优化巷道布置以减少煤损和提高稳定性。 因此，基于能量释放法的分析不仅为巷道布置提供了新的理论依据，也为实际操作中的巷道设计提供了指导。这种方法强调了能量在煤体破坏过程中的关键角色，并通过实验数据支持了其在实际采矿工程中的应用价值，有助于提升煤炭开采的安全性和经济效益。