摘要:圍繞深部不規則煤柱變形破壞問題,在煤柱變形破壞、煤柱留設寬度和影響煤柱寬度因素等方面進行了系統全面的研究。根據支承壓力分布規律,以巷道觀測為基準,建立了以理論分析和實測研究為主的深部不規則煤柱變形破壞分析方案。
關鍵詞:深部不規則煤柱實測研究
郭屯煤礦深部不規則煤柱位於-808水平一採區,1304膠帶順槽以東,f2斷層以西,南鄰1304運輸順槽和1304採空區,北接1304膠帶順槽和1306軌道順槽煤柱,為尖角型漸變煤柱,如圖1所示。煤柱(除尖角部位)傾斜寬15m～35m,走向220m。位於3下煤層,煤柱區域煤層厚度2.
8m～3.7m。
1 煤柱穩定性分析
1.1 護巷煤柱穩定性寬度b
在回採或掘巷時,煤柱邊緣出現應力集中。邊緣處,煤柱抗壓強度低,使邊緣部分破壞,集中應力向深部轉移,當承載強度與支承壓力達到平衡時,煤柱穩定。護巷煤柱保持穩定性寬度b為:
2 影響煤柱寬度因素分析
2.1 應力集中係數對煤柱寬度影響
隨著應力集中係數增加,煤柱所受的應力越來越大,必須增大煤柱寬度以抵抗增加的應力。因此。隨著應力集中係數的增大,煤柱寬度增大率減小。
2.2 煤層內聚力及內摩擦角對煤柱寬度影響
隨著煤層粘聚力的增加,煤柱寬度逐漸減小；煤柱寬度隨煤層內摩擦角的增大而減小。內聚力與內摩擦角具有相似規律,但影響程度不及內摩擦角,且內聚力影響近似線性。
2.3 煤厚對煤柱寬度影響
煤層厚度與煤柱寬度呈線性關係。隨著煤層厚度的增加,留設煤柱的寬度也相應增加。
2.4 採深對煤柱寬度影響
採深對於煤柱寬度影響不明顯,採深增加100m,相應煤柱寬度僅增加1m左右。而且隨著採深的增加,煤柱寬度的增加率在微弱減小。
3 煤柱變形破壞實測研究
3.1 巷道兩幫變形破壞實測分析
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