偏W型通風(fēng)工作面小煤柱穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó)，國(guó)內(nèi)許多采煤工作面存在瓦斯?jié)舛雀?，上隅角瓦斯?jié)舛瘸薜葐?wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)工作面的安全高效生產(chǎn)造成巨大的威脅。由于井工作業(yè)受到多種地質(zhì)因素的影響，工作面巷道布置及通風(fēng)方式的選擇并非隨心所欲。針對(duì)此類問(wèn)題，特別是特殊地質(zhì)條件下的高瓦斯工作面開(kāi)采，一些專家和學(xué)者建議采用偏W型通風(fēng)工作面。偏W型通風(fēng)是解決工作面瓦斯?jié)舛雀叩囊环N有效方式，對(duì)于工作面上隅角瓦斯積聚問(wèn)題十分有效。由于將回風(fēng)巷布置于軌道巷及運(yùn)輸巷之間并偏向于軌道巷一側(cè)

2、，在工作面上側(cè)形成小煤柱，能夠?qū)崿F(xiàn)工作面煤炭采出率的最大化，但另一方面，由于小煤柱在開(kāi)采過(guò)程中受到多種因素的影響往往易出現(xiàn)片幫和冒頂現(xiàn)象。偏W型通風(fēng)工作面小煤柱穩(wěn)定性的研究對(duì)保證工作區(qū)間穩(wěn)定，保證工作面安全高效生產(chǎn)具有重要意義。
　　本論文以山西冀中能源段王煤礦090606工作面為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的綜合方法對(duì)掘進(jìn)和開(kāi)采階段小煤柱穩(wěn)定性影響因素及變形破壞特征進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，從而掌握小煤柱變形破壞機(jī)理，建

3、立掘進(jìn)及開(kāi)采階段力學(xué)模型，為小煤柱留設(shè)尺寸提供科學(xué)合理的參考。
　　通過(guò)對(duì)偏W型通風(fēng)工作面小煤柱穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，掘進(jìn)及開(kāi)采階段小煤柱的受力情況有較大區(qū)別，開(kāi)采階段小煤柱除受到上下兩側(cè)側(cè)向支撐壓力作用外，還受到其開(kāi)采時(shí)超前支撐壓力作用的影響。在此基礎(chǔ)之上建立了適用于偏W型通風(fēng)的小煤柱留設(shè)公式。
　　基于段王煤礦090606工作面，運(yùn)用理論分析結(jié)果得出了四種不同的煤柱留設(shè)方案，并通過(guò)FLAC3D數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)