优化孤岛工作面沿空掘巷的窄煤柱宽度设计

本文主要探讨了孤岛工作面在回采过程中巷道留设宽煤柱所带来的问题，这些问题包括煤炭资源的浪费以及煤柱过宽可能引发的应力集中，进而影响邻近煤层开采和底板巷道稳定性。针对这些挑战，作者以城郊煤矿2107孤岛工作面沿空掘巷的实际工程为背景，利用UDEC（Unified Deformation Explicit Code）数值模拟软件进行深入的研究。 UDEC是一种先进的岩土力学数值模拟工具，它能够模拟巷道开挖后的岩体行为，包括应力分布和塑性区的形成。通过对比分析不同宽度煤柱对巷道围岩稳定性的影响，研究团队发现，当区段煤柱宽度设定为4米时，巷道的围岩控制能够满足孤岛工作面的安全生产需求。这表明适当的窄煤柱设计能够在保证开采效率的同时，有效控制巷道周围岩体的变形，减少潜在的不稳定因素。 本文的研究成果对于优化孤岛工作面的开采策略具有重要意义，它提供了实际操作中的指导，即在设计巷道和煤柱结构时，应该充分考虑资源利用效率和地质稳定性之间的平衡。此外，该研究也为其他类似矿井的巷道设计和安全管理提供了科学依据，有助于提升整个行业的技术水平和安全水平。 通过对2107孤岛工作面沿空掘巷的数值模拟研究，研究人员得出结论，合理的窄煤柱宽度设计对于确保孤岛工作面的安全生产至关重要，这一发现将有助于煤炭工业提高资源利用率和降低开采风险。