杜家溝礦大采高工作面區段煤柱合理留設研究

劉小崗

（霍州煤電集團河津杜家溝煤業有限責任公司，山西 運城 043300）

引言

煤炭資源作為我國主要的能源消耗，其每年在我國消耗的能源結構中占據7 成以上的比重，隨著清潔能源技術的不斷進步，越來越多的清潔能源代替了化石能源的消耗，但考慮到我國的清潔能源仍處于起步階段，產出的能源對于我國巨大的能源消耗量可謂杯水車薪，所以在未來很長的一段時間，煤炭資源的消耗仍是我國國民生產生活的重要依靠。隨著開采年限的不斷增加，煤礦開采深度不斷加大，此時在進行煤層開采過程中，由于采高較大，使得巷道圍巖變形情況嚴重[1-2]，造成巷道的支護煤柱尺寸增加，浪費資源，為了降低礦井煤柱尺寸[3-4]，本文以河津杜家溝煤業為工程背景，通過理論分析結合數值模擬軟件對不同煤柱寬度下巷道的受力變形情況進行研究，旨在找到合理的煤柱留設寬度，提升煤炭資源開采效率。

1 礦井概況及數值模擬研究

杜家溝礦位于山西河津市清澗鎮西北3 km，礦井設計生產能力60 萬t/a，2-105 工作面主要開采2#、10#煤層，開采深度標高為+840 m～+600 m，井田呈不規則多邊形，南北長4.6 km，東西寬4.5 km，面積9.89 km2。

在雙巷掘進過程中，由于回風順槽收到兩次采動的影響，使得礦井側向礦壓現象顯現嚴重，回采巷道變形較為嚴重，巷道底板出現底鼓現象，。而區段留設煤柱也出現一定的變形，所以需要對合理煤柱留設寬度進行研究。本文選定flac3d 數值模擬軟件進行模擬研究，首先進……