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1、第13卷第2期(總第81期)煤礦開采Vo1113No12(SeriesNo181)2008年4月CoalMiningTechnologyApril2008長壁留煤柱支撐法開采煤柱設(shè)計(jì)流程劉洋(煤炭科學(xué)研究總院西安研究院水文所,陜西西安710054)[摘要]根據(jù)長壁留煤柱支撐法開采技術(shù)特征,以及不同類型煤柱留設(shè)目的差異性,提出了煤柱設(shè)計(jì)的8個(gè)步驟,并對(duì)影響煤柱寬度的各個(gè)因素進(jìn)行了分析,為改造舊的房柱式開采、大面積推廣和應(yīng)用該采煤方法奠定了基礎(chǔ)。[關(guān)鍵詞]穩(wěn)定性;區(qū)內(nèi)煤柱;隔離煤柱[中圖分類號(hào)]TD82213[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]100626225
2、(2008)0220019204DesignFlowofCoalPillarMiningwithLongWallandPillarSupportingMethodLIUYang(HydrologyInstitute,Xi'anBranch,ChinaCoalResearchInstitute,Xi'an710054,China)Abstract:8phrasesofpillardesignwereputforwardonthebasisoftechnicalcharacteristicsoflongwallminingwithpillarsuppor
3、tingmethodandaimsofdifferenttypeofpillars.Everyfactorsinfluencingpillarwidthwereanalyzed,whichwasabaseforreformingoldroomandpillarminingandpopularizingthismethod.Keywords:stability;pillarinminingarea;isolatedpillar長壁留煤柱支撐法開采是將壁式體系和柱式體1煤柱設(shè)計(jì)步驟系二者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的一種新型采煤方法,其關(guān)鍵技術(shù)是區(qū)分兩類不同性質(zhì)的煤柱,
4、即區(qū)內(nèi)煤柱和區(qū)對(duì)于以臨時(shí)支撐上覆巖層、控制巖層移動(dòng)并能域間的隔離煤柱,并設(shè)計(jì)和優(yōu)化這兩種煤柱的合理實(shí)現(xiàn)小區(qū)域適時(shí)無災(zāi)害垮落為目的煤柱設(shè)計(jì),即本[1,2]尺寸,以實(shí)現(xiàn)隔離區(qū)域適時(shí)無災(zāi)害垮落過程。文著重闡述的在限定區(qū)域內(nèi)、臨時(shí)支撐工作面頂板區(qū)內(nèi)臨時(shí)煤柱是指在區(qū)段或小區(qū)域開采期間暫的煤柱設(shè)計(jì)一般可按下述步驟進(jìn)行:時(shí)保留在區(qū)內(nèi)的煤柱,以保障在區(qū)內(nèi)開采煤房和回(1)根據(jù)地質(zhì)資料、柱狀圖、煤巖試驗(yàn)等,收煤柱期間作業(yè)區(qū)的頂板安全;用下列內(nèi)容制表:覆巖與煤層單軸抗壓強(qiáng)度,地質(zhì)隔離煤柱是指在區(qū)段或小區(qū)域間保留的相對(duì)穩(wěn)結(jié)構(gòu)面間距、條件和方位,地下水條件等;定的煤柱,以有
5、效地隔離已采空區(qū)域和工作區(qū)域,(2)劃分合理的隔離區(qū)域;保證已采空區(qū)域的頂板垮落不危及工作區(qū)域的安(3)確定煤柱間的開采距離;全,而在開采完一個(gè)小區(qū)域后,下一個(gè)小區(qū)域開采(4)根據(jù)屈服區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式和理論公式,初步時(shí),在隔離煤柱有效隔離前提下,采后區(qū)內(nèi)煤柱應(yīng)確定隔離煤柱和區(qū)內(nèi)煤柱的寬度;能整體失穩(wěn)破壞,實(shí)現(xiàn)小區(qū)域的無災(zāi)害垮落。(5)建立連續(xù)梁力學(xué)模型,確定隔離煤柱和雖然留設(shè)煤柱的目的各不相同,但是留設(shè)的煤區(qū)內(nèi)煤柱的載荷;柱在一定的期限內(nèi)(或永久)應(yīng)保持穩(wěn)定,卻是(6)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤樣參數(shù),代入煤柱強(qiáng)度計(jì)所有煤柱的一個(gè)共同點(diǎn)。本文的煤柱設(shè)計(jì)有別于其算公式,計(jì)
6、算煤柱強(qiáng)度;他的設(shè)計(jì)要求,一般設(shè)計(jì)要求的是煤柱盡量長時(shí)間(7)確定煤柱穩(wěn)定系數(shù)k,并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià);的保持穩(wěn)定性,安全系數(shù)取得較為保守,這對(duì)于提(8)利用對(duì)初次留設(shè)煤柱寬度進(jìn)行驗(yàn)算,不高煤炭采出率、并實(shí)現(xiàn)隔離區(qū)域適時(shí)無災(zāi)害垮落過滿足返回第4步,增加煤柱寬度重新建立連續(xù)梁模程顯然是不可行的。因此,基于長壁留煤柱支撐法型,直到滿足條件為止;開采的技術(shù)特征,進(jìn)行了一種新的煤柱設(shè)計(jì)方法,(9)考慮現(xiàn)場各影響因素,進(jìn)行修改評(píng)價(jià)。為改造舊的房柱式開采、大面積推廣和應(yīng)用該種采上述煤柱設(shè)計(jì)步驟中,劃分合理的隔離區(qū)域、煤方法奠定基礎(chǔ)。煤柱寬度的初步確定、煤柱承受載荷的大
7、小以及確[收稿日期]2007-09-28[作者簡介]劉洋(1978-),男,江蘇鹽城人,碩士研究生,主要從事采礦、巖層控制及防治水方面研究工作。19總第81期煤礦開采2008年第2期定合理的安全系數(shù)等是煤柱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。2σmaxLlT=h(3)q2煤柱設(shè)計(jì)程序4·h·τmaxLlS=(4)對(duì)煤柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)共分為8個(gè)步驟進(jìn)行。3q211劃分隔離區(qū)域作空間頂板的完整性,應(yīng)考慮巖梁層的安全跨隔離區(qū)的長度和寬度,鑒于目前陜北廣泛采用距,取巖層趨向斷裂的安全系數(shù)為n。鑒于巖層大長壁長度100～120m,推進(jìn)距離(即隔離長度)多屬于脆性破壞,并為了實(shí)現(xiàn)小區(qū)域適時(shí)
8、無災(zāi)害垮100～120m的現(xiàn)狀,可以在這些參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)煤落,取n=3,則頂板巖層的安全跨距Ls表達(dá)式為:柱
