弱粘結(jié)巨厚煤層綜放區(qū)段煤柱留設(shè)研究.pdf

1、本文研究的西部某煤礦主采煤層6＃煤，該煤層的平均厚度為17m，埋深538m，煤層埋藏較深，頂板巖層強度低、成熟度低，加之頂板多為泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)充填，受后期各種地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力作用下，形成了裂隙-孔隙雙重介質(zhì)，因此，導(dǎo)致頂板巖層結(jié)構(gòu)強度低、膠結(jié)程度差，巖石在水的作用下會變形軟化以致崩解，頂板為弱黏結(jié)性頂板。本文在詳細了解和分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合理論分析、FLAC3D數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實測等多種方法，對西部某煤礦綜放6＃煤層留設(shè)合理區(qū)段煤

2、柱進行研究。
　　依據(jù)西部某煤礦6＃煤層的現(xiàn)場地質(zhì)資料，針對其弱粘結(jié)頂板、煤層巨厚的特點，分別對實體煤巷道和一側(cè)采空巷道的圍巖受力情況、區(qū)段煤柱內(nèi)部應(yīng)力及變形破壞規(guī)律等內(nèi)容進行理論分析，結(jié)合成熟的煤柱寬度計算的理論公式，估算出該礦綜放工作面的留設(shè)煤柱寬度范圍為16～24m。
　　實體煤巷道的數(shù)值模擬計算結(jié)果顯示:工作面回采對實體煤巷道的影響比較小，工作面推進至50之前巷道圍巖結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定、圍巖變形小;巷道圍巖在工作面推進至5

3、0m時變形加劇，此時為老頂來壓階段;工作面推進距離大于50m以后進入周期來壓階段，巷道圍巖變形穩(wěn)定。
　　通過Flac3D數(shù)值模擬計算軟件，建立留設(shè)不同寬度區(qū)段煤柱的綜放開采模型，對煤柱應(yīng)力、巷道圍巖變形、巷道圍巖及煤柱塑性區(qū)進行研究，得出煤柱寬度為16m～24m時，煤柱能夠處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，巷道表面變形小，合理的煤柱留設(shè)的寬度提高了煤炭回收率。
　　在該礦6101工作面留設(shè)寬度為20m的煤柱時，采用現(xiàn)有的巷道支護方式和參數(shù)