急倾斜工作面防水煤柱留设方法及其稳定性分析

贾剑青¹，王宏图²，胡国忠²，李晓红²，袁志刚²

1. 兰州交通大学交通运输学院2. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室

摘 要：采用相似模拟实验及地质雷达探测相结合的方法,研究了四川省煤炭产业集团有限责任公司铁山南煤矿急倾斜采煤工作面采动断裂带的分布范围.结果表明,上下采空区采动裂隙没有贯通.应用3D-σ有限元程序,计算了防水煤柱宽度分别为60,70,75和80 m时各特征点的应力大小,在此基础上分析了防水煤柱的稳定性.计算结果表明,当防水煤柱宽度为75 m时,各特征点的强度大于应力,但稳定性系数较小;当防水煤柱宽度为80 m时,其稳定性系数为1.2¹.9.根据试验及模拟结果并结合工程实际,确定防水煤柱宽度为80 m.应用综合方法确定的防水煤柱宽度比经验方法减少30 m.

关键词：急倾斜工作面;防水煤柱;稳定性;数值模拟;