特厚煤层综放工作面合理区段煤柱宽度研究 论文

在斜沟煤矿23110综放工作面合理区段煤柱宽度的研究中，研究者们探讨了如何在保证安全生产的前提下，合理地确定区段煤柱的宽度，以及如何通过理论计算和数值模拟来优化煤矿资源的开采效率。在特厚煤层的开采过程中，区段煤柱作为关键的支撑结构，其宽度的确定对于维护工作面稳定性、预防安全事故以及提高煤炭回收率等方面都至关重要。研究者通过FLAC3D软件建立了三维模型，模拟了煤柱在不同宽度下的应力分布状况。研究表明，综放工作面在回采过程中，宽煤柱内支承压力曲线呈现“马鞍型”，其中煤柱中部的弹性核宽度大于倍采高，这为安全回采提供了保障。论文中提到的“马鞍型”支承压力曲线指的是在煤柱中间部分存在一个应力相对较低的弹性核区，而应力高峰区则分布在煤柱的边缘。合理的煤柱宽度需要确保弹性核区域足够大，以抵御采空区上方的支承压力，同时避免过宽造成的资源浪费。研究者提出了一种经验估算法，通过公式计算煤柱宽度。公式中涉及多个参数，包括煤柱边缘距支撑压力高峰带顶点的距离、煤体的坚固性系数、煤层直接顶的单轴抗压强度、煤层的平均倾角、采高以及煤层的埋深等。这些参数共同决定了合理的煤柱宽度。

如果对煤柱宽度优化数值模拟分析感兴趣，可以参阅沿空掘巷煤柱宽度优化数值模拟分析，该文详细探讨了类似情境下的煤柱宽度优化方法。

研究还涉及了载荷估算法和弹性核理论计算法，这些方法都确保煤柱在承担由采空区残留破断顶板传递的载荷和煤柱自身覆岩载荷的同时，能够保持足够的强度和稳定性。研究指出，煤柱及回采巷道应布置在原岩应力带内，以避开高于原岩应力压力的区域，从而降低支承压力，便于维护。煤柱宽度的确定，不仅关系到煤炭资源开采的可持续性，还涉及到次生灾害的控制，如冲击地压的防治。研究者在文章中还提到了斜沟煤矿的工程概况，包括煤层的物理特性、倾角、采高、埋深等，通过研究和分析，确定了斜沟煤矿23110综放工作面区段煤柱的合理宽度，这不仅有助于斜沟煤矿，也为其他类似条件下的煤矿提供了有价值的参考。有关断层下盘留煤柱开采数值模拟的详细研究可以参考此处，为读者提供更多的实证分析。