峁底煤礦10104工作面區段煤柱合理尺寸研究

趙志龍

(1.華潤煤業(集團)有限公司,太原 030024;2.太原華潤煤業有限公司 原相煤礦,山西 古交 030200)

煤柱作為保證煤礦安全開采的重要組成部分,在煤礦生產中起著支撐上覆巖體、隔離采空區和維護回采巷道的穩定性等重要作用。近些年來,隨著我國煤炭技術人員的深入研究,逐漸發明了無煤柱開采工藝(如柔模混凝土沿空留巷技術以及切頂卸壓沿空留巷技術等),并在一部分礦井進行了實踐。盡管無煤柱開采技術有著很多的優勢,但也存在著一些缺陷,如沿空所留巷道底臌嚴重、切頂卸壓留巷對頂板硬度以及完整性要求較高等。由于我國的煤礦地質條件千差萬別,因此，留設煤柱保護回采巷道還是現階段我國絕大部分煤礦采用的主要方式[1-6]。

本文針對峁底煤礦的實際生產條件,采用理論計算與數值模擬相結合的手段,對于峁底煤礦東翼10104工作面的煤柱尺寸進行計算,并為本礦井其他工作面留設煤柱提供參考。

1 工程概況

山西興縣華潤聯盛峁底煤礦采用斜井開拓,10104工作面煤層賦存于山西組中下部,下距K7砂巖4.80 m。煤層厚度為2.91～3.19 m,平均2.55 m,為井田穩定可采煤層,井田內煤層厚度變化不大。煤層結構為簡單—中等。煤層頂板主要為泥巖和細砂巖,時有炭質泥巖偽頂,厚度9.60～15.60 m,平均13.12 m。底板為泥巖,厚度為2.95～6.65 m,平均4.92 m。10104工作面埋深400 m左右,工作面長度155 m,工作面推進長度1 000 m,工作面回采巷道沿煤層底板掘進[7]。圖1為10104工作面布置圖。

圖1 10104工作面布置圖Fig.1 10104 working face layout

2 區段煤柱合理尺寸留設應遵循的原則

傳統壁式采煤體系中,一般將采區(盤區、帶區)劃分為若干區段,每個區段布置一個采煤工作面。……