本技术属于煤柱留设技术领域,特别针对沿空掘巷煤柱留设技术进行优化。该方法步骤包括:收集煤矿沿空掘巷的工程地质条件,进行煤岩试样采集,制备不同高径比煤柱试件,并进行单轴抗压试验。通过数据拟合,得出高径比煤柱抗压强度峰值公式,计算塑性区宽度,并结合实际条件得到弹性核区宽度与煤柱宽度的关系式。基于合理尺寸原则确定煤柱宽度,旨在提升矿井产量、采出率,降低巷道支护成本,减轻支承应力,对矿井安全生产和高效发展具有积极影响。
背景技术
沿空掘巷无煤柱开采技术在现场应用过程中,仍存在矿山压力显现剧烈、变形破坏严重等现象,较难实现沿空掘巷围岩的稳定控制,因此在现阶段的矿井开采过程中,为保证相邻工作面的开采不受影响,矿井通常留设一定宽度的煤柱作为护巷煤柱。
护巷煤柱的宽度将显著影响工作面的可采储量,尽可能的减小煤柱宽度能够提高煤炭资源采出率,增加企业经济效益。但煤柱尺寸的确定还需要考虑其对巷道安全维护的影响,即煤柱尺寸的减小将增加掘进航道的支护成本,并威胁巷道掘进和维护期间工人生命和设备财产的安全,而该区段煤柱在形成和维护过程中将遇到多种复杂工况,难以采用现有理论模型计算得出最佳尺寸。因此,研究一种沿空掘巷煤柱留设方法是重要的研究方向之一。
实现思路