缓倾斜煤层沿含水采空区掘巷煤柱稳定性研究
刘少伟1
王伟1
王强2
蒋金华2
李海涛3
彭海斌3
1.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产协同创新中心,河南 焦作 4540002.四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司,四川 广安 6386003.大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司 梨园河煤矿,山西 原平 034000
摘要：针对缓倾斜煤层含水采空区沿空掘巷存在围岩失稳和突水风险,为了分析和判断防水煤柱及其周围煤岩层的破坏规律和抗溃水能力与研究得出最优的沿空巷道支护控制技术,基于沿空掘巷的煤柱留设理论研究和现场实践,研究了沿含水采空区掘巷时护巷煤柱留设宽度的理论计算与无支护与有支护情况下护巷煤柱的流固耦合—力学反应,采用正交试验设计和FLAC3D数值模拟的方法综合分析了影响护巷煤柱稳定性的因素敏感性、不同护巷煤柱留设宽度下围岩的应力场、位移场、孔隙水压力的分布特征以及不同支护参数下的效果优化.研究结果表明:在煤柱宽度为12～18 m,水头压力为0～0.3 MPa,煤层倾角为2°～10°情况下,护巷煤柱稳定性影响因素的主次顺序为:水压>煤层倾角>煤柱宽度;在最大水头压力的作用下,护巷煤柱的合理宽度为12 m;确定了2214回风巷的最优支护参数.井下工业性试验验证了留设12 m宽度的护巷煤柱安全经济,采用主被动联合支护参数的沿空巷道的围岩表面位移均处于工程允许范围内.
关键词：沿空掘巷流固耦合正交试验孔隙水压力
分类号：TD322.4(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51274087)国家自然科学基金(51674098)河南省高等学校创新人才资助项目(19HASTIT048)
论文发表日期：2020-06-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 78-87 )
英文信息