【摘 要】
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区段煤柱作为综采工作面护巷煤柱,在发挥护巷作用期间,受到多次采动影响,若煤柱尺寸太小,不仅起不到护巷效果,还会导致采空区与工作面气体交换引起的瓦斯突出等灾害;若煤柱尺寸太大,不仅造成资源浪费,还可能诱发顶板事故等动力灾害。因此,论文结合室内实验、现场实测、理论分析、模拟实验等手段,研究薛庙滩煤矿区段煤柱合理尺寸。主要研究成果如下:（1）基于薛庙滩煤矿埋藏浅、基岩厚,基载比大于1的煤层赋存条件,通过
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区段煤柱作为综采工作面护巷煤柱,在发挥护巷作用期间,受到多次采动影响,若煤柱尺寸太小,不仅起不到护巷效果,还会导致采空区与工作面气体交换引起的瓦斯突出等灾害;若煤柱尺寸太大,不仅造成资源浪费,还可能诱发顶板事故等动力灾害。因此,论文结合室内实验、现场实测、理论分析、模拟实验等手段,研究薛庙滩煤矿区段煤柱合理尺寸。主要研究成果如下:（1）基于薛庙滩煤矿埋藏浅、基岩厚,基载比大于1的煤层赋存条件,通过3#煤层及顶底板的力学特性实验得出三者的坚硬特点,判断为近浅埋“三硬”煤层。（2）通过现场矿压监测,得出工作面来压时,液压支架阻力集中与来压强度较小（来压强度最大为1.14）,煤柱应力、内部变形量较小;通过围岩松动圈测试得出煤柱最大松动圈为0.8m;基于SMP准则,计算得出煤柱采空区与巷道两侧塑性区范围分别为3.18m、0.31m,计算得出区段煤柱宽度为9.84m。（3）通过数值模拟、相似模拟实验分析不同尺寸煤柱稳定性,结果表明煤柱宽度在12m～20m范围内,煤柱塑性区、破坏变形情况相似,煤柱稳定性良好,8m～12m范围内煤柱依然能够满足护巷条件,若小于8m则煤柱支撑效果变差。（4）综合考虑上述研究,将薛庙滩煤矿3#煤层区段煤柱宽度由19.2m优化为10m。本文对“三硬”煤层区段煤柱稳定性研究成果,不仅能为薛庙滩煤矿创造良好的经济效益,同时可以为类似矿井煤柱留设提供理论依据。
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