煤炭科学技术

作者：王鹏, 王志强, 洛锋, 苏越, 李敬凯, 武超, 张智尧,

关键词：特厚煤层, 分层开采, 残留煤柱, 滑移线场, 跨煤柱, 联合支护,

为确定老公营子煤矿特厚煤层分层开采残留煤柱影响下回采巷道的合理布置位置及稳定控制方案，采用现场监测、理论分析与数值模拟结合的方法，研究了残留煤柱与下分层煤体应力分布特征，对比分析了不同巷道布置位置的围岩应力状态，提出了跨残留煤柱巷道布置方式，建立了以应力增高区宽度作为条形基础宽度的底板滑移线场力学模型，确定了距残留煤柱水平距离4 m的巷道布置方案，结合巷道布置特点，提出了“工字钢棚+锚索+喷浆+浅孔低压注浆”的主被动联合支护方案。研究结果表明，上分层两侧工作面采空后，主应力偏转导致残留煤柱与下分层煤体间均存在双峰值的应力集中现象，煤柱内部为垂直应力集中区，煤柱边缘为剪应力集中区；外错式布置巷道受垂直应力与剪应力双重影响，应力集中程度最高且随外错距离增大而增大，垂直式布置巷道应力集中程度次之，受剪应力影响更为明显，而跨残留煤柱布置巷道受垂直应力与剪应力影响明显降低，垂直应力峰值稳定为34.1 MPa，剪应力峰值稳定为6.7 MPa，应力集中程度最低且随跨距增大而减小。现场应用效果显示，跨残留煤柱巷道围岩变形量小，无强烈的矿压显现特征，能够满足安全生产的要求。

来源：2023年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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