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旺格维利式开采采硐间煤柱合理宽度留设研究

Research on reasonable width of coal pillars between caverns of Wongawilli mining

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为解决条带式旺格维利式开采(简称"旺采")特有采硐间煤柱在回采过程中影响顶板稳定性,制约连采设备高效回采、安全退出,降低煤炭资源采出率的难题,以盛平煤矿为研究对象,采用FLAC3D数值模拟研究方法,分析了1.00、1.25、1.50、1.75 m不同采硐间煤柱宽度方案下的煤柱受力情况、煤柱塑性区分布、直接顶塑性区受力、基本顶塑性区受力、巷道顶板下沉量、支架受力状态,得出了条带式"旺采"采硐间煤柱影响回采的有关规律.研究结果表明:采硐间煤柱在常规尺寸范围内,无法通过增加煤柱宽度来阻止其全部进入塑性区;随着采硐间煤柱宽度增大,承载能力增加,更好地保证采硐间煤柱后侧采硐的安全回采且巷道超前段采空区侧煤体塑性区减小;随着采硐间煤柱宽度增加,巷道顶板下沉量逐渐减小,但宽度在1.25～1.75 m的控制效果不会再显著增强,无法通过增加煤柱宽度改变直接顶的总体运移规律;随着采硐间煤柱宽度的增加,基本顶发生破坏的面积会大幅减小,基本顶底部塑性区变化规律未见显著差异,仅区域大小有所不同,表明较宽的采硐间煤柱有着更高的承载能力,但难以改变采场"大结构"的演化规律.采硐间煤柱宽度增大,行走液压支架立柱工作阻力近似线性减小,且对相邻支巷采硐间四边形不规则煤柱的应力峰值没有影响.

马进功

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中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西 太原 030006

山西天地煤机装备有限公司,山西 太原 030006

旺格维利式开采 采硐间煤柱 多带开采 煤柱宽度 短壁开采

山西天地煤机装备有限公司面上资助项目

M2021-MS03

2022

煤炭科学技术
煤炭科学研究总院

煤炭科学技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.095
ISSN：0253-2336
年,卷(期)：2022.50(3)
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