FLAC模拟分析：孤岛工作面煤柱尺寸与支护技术优化

孤岛工作面煤柱尺寸确定及支护技术研究是针对矿井开采中一个重要的问题，尤其是在三交河煤矿这样的环境中，如何平衡围岩稳定性和煤炭资源的高效利用至关重要。孤岛工作面指的是在采矿过程中孤立的开采区域，由于周围没有相邻的工作面进行联合支撑，因此对煤柱的设计和支护技术有更高的要求。 采用FLAC数值计算方法，这是一种基于离散元法的数值模拟工具，可以有效地模拟地质体中的应力和应变分布，以及流体和结构的相互作用。通过这种方法，研究人员能够分析2-506工作面在回采后的区段煤柱和采空区侧向的支承压力分布规律，这对于理解工作面的稳定性至关重要。支承压力是指开采过程中产生的地压，它对煤柱的尺寸和巷道的维护有直接影响。 通过对不同煤柱宽度条件下的巷道维护效果进行比较，可以找出最合适的煤柱留设尺寸。煤柱的宽度直接影响到围岩的稳定性，过窄可能导致岩层移动加剧，增加顶板坍塌的风险；而过宽则会浪费宝贵的煤炭资源。研究发现的最佳煤柱尺寸与理论计算值相符，这表明了该研究方法的可靠性和实用性，同时也提高了煤炭资源的采出率，降低了资源浪费。 此外，研究还提出了高预应力锚杆支护技术，这是针对巷道支护的一种创新解决方案。高预应力锚杆能预先施加足够的张力，使得支护结构在承受矿山压力时仍能保持整体的完整性和足够的承载能力。这种技术的应用不仅增强了巷道的稳定性，还能在应对动态的矿山压力变化时提供及时的支持。在2-508巷道的实际应用中，该技术的控制效果显著，证明了其在孤岛工作面支护中的有效性。 孤岛工作面煤柱尺寸的合理确定和高预应力锚杆支护技术的研究，对于提高矿井的安全性、降低生产成本和提高煤炭资源利用率具有重要意义。这些研究成果为矿井设计和开采策略提供了科学依据，有助于推动煤矿行业的可持续发展。通过持续的技术研发和实践，未来有望实现更高效、更安全的煤炭开采。