牛滕冲,王方田,王文林,等. 区段煤柱聚能失稳关键因素及控制技术[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 2 ):023017.
NIU Tengchong,WANG Fangtian,WANG Wenlin,et al. Key factors and control technology of energy-gathered instability of coal pillar[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 2 ):023017.
区段煤柱聚能失稳关键因素及控制技术
牛滕冲1,2,王方田1,2,王文林3,邵栋梁1,2
( 1. 中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116;3. 陕西华彬煤业股份有限公司,陕西 咸阳 713500 )
摘 要:针对综放工作面区段煤柱失稳问题,以蒋家河煤矿ZF211工作面25 m区段煤柱为工程背景,通过理论分析、数值模拟以及现场试验的方法分析了煤柱极限能量与侧向应力之间的函数关系,提出了煤柱弹性区失稳判据,研究了塑性区范围以及承载宽度对煤柱弹性区极限能量的影响。结果表明:区段煤柱弹性区极限能量与侧向应力呈二次正相关关系,侧向应力整体呈“上凸型”对称分布,大小随塑性区范围的增大而增大;极限弹性能密度随塑性区范围和煤柱承载宽度的增大而增大;煤柱弹性能呈“双峰型”分布,随着塑性区范围的增大而增大;提出了煤柱局部冲击和煤柱大范围连锁冲击2种聚能失稳形式;给出了相应的控制技术并在现场进行了应用,工程实践表明防治效果良好。
关键词:区段煤柱;失稳;关键因素;控制技术
中图分类号:TD322 文献标志码:A 文章编号:2096-7187( 2022 )02-3017-11
基金项目:国家自然科学基金面上资助项目( 51974297 );学科前沿科学研究专项面上资助项目( 2019XKQYMS50 )
作者简介:牛滕冲( 1997— ),男,河南登封人,硕士研究生,主要从事矿山压力等方面的研究工作。E-mail:740963673@qq.com
通信作者:王方田( 1985— ),男,河南永城人,教授,博士生导师,博士,主要从事煤炭安全高效绿色开采、智能采矿等方面的研究工作。E-mail:wangfangtian111@163.com
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