煤炭科学技术

作者：刘光伟, 张靖, 柴森霖, 付恩三,

关键词：露天煤矿, 不规则烧变岩区域, 静水压力, 分段拟合, 隔水煤岩柱宽度,

露天煤矿煤层埋藏浅、地质条件复杂，导致煤层裸露，与空气充分接触自燃形成烧变岩，烧变岩内部含有丰富的细孔，使得降雨、地下水等通过细孔流入地下，形成烧变岩富水区域，对露天煤矿安全生产造成威胁。为了在不规则烧变岩区域的情况下，防止烧变岩富水冲破边坡进入到露天煤矿坑内影响正常生产，提出了露天煤矿不规则烧变岩富水区域隔水煤岩宽度优化方法。针对动态不规则烧变岩富水区域，通过分析露天煤矿剖面图中不规则烧变岩富水区域与煤岩区域的不规则边界线，采用多种数学函数对不规则分界线进行分析，在不满足拟合程度时，采用多种数学函数进行分段拟合，根据拟合程度确定分段拟合的范围，进而确定分段分界线的拟合函数，再结合最小隔水煤岩柱宽度计算式和分段拟合函数计算每个煤岩层的最小隔水煤岩柱的宽度和分段拟合函数值，将2个数值联立得到每个煤岩层的最终最小隔水煤岩柱宽度，筛选最大值，得到单个剖面的最终最小隔水煤岩柱宽度。结果表明：以大南湖二号露天煤矿的典型剖面为例，已知当前含水层边坡的稳定性系数且边坡处于稳定状态，利用了傅里叶函数和高斯函数进行分段拟合，拟合程度分别为0.999 6和0.999 9，残差值分别基本控制在0.6 m之内和0.7 m之内，单个剖面的最终最小隔水煤岩柱宽度为100 m。

来源：2026年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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