浅埋煤层群开采：煤柱优化与巷道布置策略

本文主要探讨了浅埋煤层群开采中的关键问题，即如何有效提高煤柱稳定性并优化巷道布置。作者赵雁海、宋选民和刘宁波基于补连塔矿的实际开采案例，采用理论计算、现场实测和数值模拟相结合的方法，深入研究了上部煤柱底部应力分布以及其对下部巷道围岩稳定性的影响。 在浅埋煤层群开采中，由于地表覆盖层较薄，应力分布复杂，导致应力区域划分的准确性至关重要。当煤柱尺寸设计不精确或巷道未能完全避开高应力区时，会直接影响下部煤层的开采安全，可能导致巷道压力剧增，引发巷道变形甚至垮塌。文章指出，原实际施工中的煤柱尺寸和巷道错距可能存在不足，这在数值模拟的对比中得到了验证。 通过对不同参数的模拟，如护巷煤柱宽度，研究人员发现将其调整至26米，相比原宽度增加44%，能够显著减轻下部煤层的巷道底板及两帮的变形情况。同时，建议巷道错开距离设为32米，以进一步降低应力集中和避免潜在的地质灾害。这种方法的优化不仅提高了煤柱的承载能力，还确保了巷道的稳定性和安全性。 此外，关键词"浅埋深煤层群"、"煤柱稳定性"、"柱形支撑"和"载荷传递"揭示了研究的核心内容，即在浅埋煤层开采中，如何通过合理的煤柱设计和巷道布局来管理和转移地压，确保整个开采过程的经济性和安全性。 该研究对于提升浅埋煤层群的开采效率和安全性具有重要意义，为类似矿山提供了科学的决策依据和技术指导，是煤炭科学技术领域的一项重要成果。