铜川矿区区段煤柱宽度优化研究

娄金福^1,2,3，蓝航^1,2,3，刘少虹^1,2,3，种建龙⁴，贾志锋⁴，李国庆⁴，王旭⁴

1. 天地科技股份有限公司开采设计事业部2. 煤炭科学研究总院开采设计研究分院3. 中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会4. 铜川矿务局

摘 要：针对铜川矿区区段煤柱宽度偏大、采区采出率偏低等生产实际,综合采用现场实测、理论计算、经验公式、数值模拟等方法进行了煤柱宽度的优化研究。理论分析与实测表明,在目前的工字钢梯形棚支护条件下,区段煤柱靠近巷道侧的塑性区宽度为4~5 m,靠近采空区一侧的塑性区宽度为5.2 m,煤柱内部弹性区宽度按2.5~4.6 m考虑为宜。据此结合该矿区当前的开采深度,通过离散元数值软件进行了不同煤柱留宽的效果检验,最终确定在工字钢架棚支护的条件下,区段煤柱的合理留宽为20 m。

关键词：区段煤柱;塑性区;煤柱宽度;数值模拟;工字钢支护;