综放开采小煤柱宽度与沿空掘巷支护技术探讨

"综放开采沿空掘巷小煤柱宽度留设及支护技术研究" 在煤炭开采领域，综放开采是一种广泛应用的技术，而沿空掘巷和小煤柱的设置是其中的关键环节，关系到煤矿的安全与效率。本文主要探讨了如何合理设定区段小煤柱的宽度以及选择合适的沿空巷道支护方式。研究以阳泉五矿8407综放工作面为实例，基于采空侧基本顶断裂力学模型和围岩极限平衡理论，通过理论计算和实际钻孔应力监测，对小煤柱的合理宽度进行了深入研究。 研究首先利用力学模型分析，计算出小煤柱宽度的合理上下限，分别是9.03米和11.80米，并建议采用10米作为最佳宽度。同时，通过对煤柱内部应力的实测，发现煤柱侧0至3米范围内的煤体经历塑性破坏，3至6米是弹性核心区域，而6至10米的区域由于接近8409采空区，承载能力较弱。因此，8407回风巷掘进时采取锚杆配合长短锚索的一次支护措施，确保巷道稳定性。在回采期间，为了进一步加强煤柱帮的稳固，实施了3米钻孔注浆加固的二次支护工艺。 现场实测数据显示，这种综合支护方案效果显著。8407回风巷在掘进期间，围岩变形量较小，而在回采过程中，顶板的最大变形量为0.20米，注浆加固的煤柱帮变形量为0.05米，实体煤帮的最大变形量为1.00米，这些变形量均在可控制范围内，证明了所采用的支护技术能有效控制围岩变形，保障了综放工作面的安全高效开采。 这项研究对煤炭行业的实践具有重要的指导意义，它不仅提供了计算和确定小煤柱宽度的方法，还提出了结合应力监测和钻孔注浆的支护策略，有助于减少煤柱失稳带来的风险，提高煤炭资源的回收率，同时保证了矿工的生命安全和生产效率。这一研究成果对于同类矿山的开采设计提供了理论支持和实践经验，具有广泛的推广价值。