错层位外错式巷道位置选择及联合支护研究

摘要

针对新巨龙煤矿1301综放工作面区段间留设煤柱尺寸较大造成的资源浪费和回采巷道支护困难等问题，本文提出采用错层位外错式巷道布置方案，建立错层位非常规煤柱力学模型，利用极限平衡理论分析了非常规煤柱应力环境和极限平衡区特征；考虑不同错距下沿底巷道所处应力环境及区段煤柱弹性应变能密度分布特征，确定下区段沿底巷道合理错距为3.0 m;同时引入区段间相邻巷道联合支护方案，对实际地质条件下接续工作面回采阶段区段间相邻巷道联合支护方案和传统支护方案进行模拟验证。结果表明：区段间相邻巷道联合支护方案优于传统支护方案，峰值应力由80 MPa降至64 MPa,降低率为20%,表明其对巷道围岩控制更为有效；区段煤柱单位留设面积为111.5 m²,相较于传统支护方案区段煤柱的170 m²,降低率为34.4%。研究结果对减少区段煤柱留设尺寸和提高煤炭回采率起到积极的推动作用。

关键词

错层位 / 外错式 / 非常规煤柱 / 弹性应变能 / 联合支护