金庄矿孤岛工作面合理煤柱宽度分析

来源期刊：现代矿业2020年第3期

论文作者：王林魁

文章页码：95 - 204

关键词：孤岛工作面;煤柱宽度;数值模拟;围岩变形;

摘    要：为保证安全开采,以金庄煤矿8204工作面为研究对象,结合工作面工况条件,建立FLAC^3D数值模型,模拟了煤柱宽度为4～12 m宽时孤岛工作面巷道围岩变形特性,分析了不同煤柱宽度时围岩煤体内应力场、塑性区宽度、位移变形量等。分析结果表明:煤柱在4～5 m时,煤柱没有自稳能力;煤柱在6～7 m时,煤柱有一定的自稳能力,且其体内的垂直压应力不大;煤柱在8 m时,煤柱体内最大应力达到最大,之后煤柱体内垂直应力随煤柱宽度增加而减少;尽管在煤柱大于9 m时,煤柱体内存在未发生塑性破坏的区域。通过观察煤柱同一高度的水平位移变化,煤柱宽度取值在4～9 m时,煤柱的水平位移值有较为明显的变化趋势;煤柱宽度取值在9～12 m时,煤柱的水平位移值变化趋势较缓。结合煤柱支撑效果及煤炭回收率,最终确定孤岛工作面的煤柱宽度留设为9 m。