韓傳磊,左常清,趙燕席,王士朋
(汶上義橋煤礦有限責任公司,山東 濟寧 272500)
合理的區段煤柱留設寬度對回采巷道維護、煤炭采出率以及沖擊地壓等動力災害的防治均有重要影響。煤柱尺寸留設不當,極易引起巷道應力集中,誘發沖擊地壓事故,嚴重制約煤礦的安全高效生產[1-4]。
針對區段煤柱留設問題,謝廣祥等[5]建立了煤柱彈塑性極限平衡力學模型,對煤柱支承壓力峰值分布規律進行了理論計算,為確定綜放回采巷道護巷煤柱的合理尺寸提供了方法;方新秋等[6]基于綜放工作面端頭頂板破斷特征,建立了采空側端頭三角塊結構力學模型,分析了三角煤失穩機理;伍永平等[7]建立了區段間圍巖失穩模型,研究了區段煤柱的應力分布規律和失穩破壞準則,確定了區段煤柱的合理尺寸。上述研究內容明確了煤柱沖擊的發生不僅與其應力狀態有關,同時也受覆巖結構特征的影響。
本文以山東義橋煤礦受斷層影響區段煤柱為例,分析了區段煤柱穩定性主控因素,采用理論分析、數值模擬等方法,確定了合理的區段煤柱留設寬度。
受DF20 斷層影響,義橋煤礦3804 工作面與3604 采空區之間需留設一定寬度的區段煤柱。煤柱沿DF20 斷層走向布置,區段煤柱范圍內無褶曲構造,煤柱底板標高-740—-810 m。區段煤柱周邊工作面布置如圖1 所示。

圖1 區段煤柱位置Fig.1 Position of section coal pillar
受DF20 斷層影響,區段煤柱留設寬度較大,3804 工作面開采后,區段煤柱兩側會形成較大的采動空間,煤柱應力集中程度大幅增加。……