›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (4): 1148-1153.doi: 10.16285/j.rsm.2017.04.028

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

特厚煤层区段防水煤柱稳定性评价及保护技术研究

何 团1, 2,毛德兵1, 2,黄志增1, 2,孙晓冬1, 2,张学亮1, 2   

  1. 1. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013;2. 煤炭科学研究总院 开采设计分院,北京 100013
  • 收稿日期:2015-11-16 出版日期:2017-04-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:何团,男,1987年生,博士研究生,主要从事开采方法、矿山压力及岩层控制等方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No.51504135);煤炭科学研究总院科技创新基金项目(No. 2015ZYJ001)。

Stability evaluation and protection technology of waterproof segment pillar with fully-mechanized caving of ultra-thick coal seam

HE Tuan1, 2, MAO De-bing1, 2, HUANG Zhi-zeng1, 2, SUN Xiao-dong1, 2, ZHANG Xue-liang1, 2   

  1. 1. Coal Mining & Designing Department, Tiandi Science & Technology Co., Ltd., Beijing 100013, China; 2. Coal Mining & Designing Branch, China Coal Research Institute, Beijing 100013, China
  • Received:2015-11-16 Online:2017-04-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (51504135) and the Coal Science Research Institute of Science Technology Innovation Fund (2015ZYJ001).

摘要: 留设合理宽度的区段煤柱是确保特厚煤层综放工作面顺利接续和安全回采的关键。为确保芦子沟煤矿3107特厚煤层综放工作面仰斜开采过程中,双侧采空煤柱能够稳定承载并有效隔水,分析区段煤柱覆岩结构特征,建立区段煤柱应力计算模型,理论计算了双侧采空煤柱应力,结合数值模拟及理论分析手段对煤柱稳定性进行综合评价。通过实施科学合理的深孔爆破切缝卸压方案,降低了3107工作面采动应力对煤柱的影响,优化了煤柱应力环境,提高了煤柱稳定性,保证了3107工作面的安全回采。研究结果对类似开采条件下的区段煤柱宽度确定及坚硬顶板条件下煤柱卸压具有一定意义。

关键词: 特厚煤层, 区段煤柱, 覆岩结构, 切缝卸压, 应力分布, 附加应力

Abstract: It is the key to ensure smooth connection and safe mining of fully-mechanized top coal caving face by setting a reasonable segment pillar width. To guarantee the stability and effective water resisting capacity of bilateral segment pillar, an analytical model is established to calculate pillar stress. Pillar stability is assessed by means of numerical simulation and a borehole camera. The reasonable scheme of cutting top blasting successfully reduces the effect of mining-induced stress on the pillars in the vicinity of the 3107 working face, accomplishes pillar stress optimization, and ensures safe mining. The study has a certain significance for determining the width of coal pillar and stress release of segment pillar with hard roof under similar mining conditions.

Key words: ultra-thick coal seam, segment pillar, overburden structure, roof cutting pressure relief, stress distribution, superimposed stress

中图分类号: 

  • TD 325

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