闭坑矿井矿界煤柱采动损伤及其安全性评价

发布时间：2021-02-01 06:23

　　闭坑矿井矿界煤柱受采动损伤后其隔水能力降低,易导致闭坑老空水破坏矿界煤柱进入相邻生产矿井,影响矿井安全生产。以淮北矿区两相邻矿井即闭坑矿井沈庄矿和生产矿井袁庄矿的矿界煤柱为研究对象,采用FLAC3d数值模拟和理论计算方法,对沈庄矿S2Ⅱ313工作面和袁庄矿Ⅲ3142工作面矿界煤柱采动损伤区宽度进行研究,根据研究结果确定矿界煤柱采动损伤区宽度为13.1m,表明矿界煤柱已被破坏,两相邻矿井边界煤岩层已不具备阻水能力。在此基础上对矿界煤柱安全性进行了评价,得出现有矿界煤柱存在渗水和溃水危险性,需采取布置阻水帷幕或注浆加固等措施。 

【文章来源】：工矿自动化. 2020,46(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

工作面柱状简图

对B段矿界煤柱进行数值模拟，煤柱平均宽度为13m。以袁庄矿Ⅲ3142工作面和沈庄矿S2Ⅱ313工作面为模拟对象建立三维数值模型，如图3所示。该模型长300 m，宽200 m，高250 m，共分为417 667个节点、402 160个单元，模拟岩层倾角为25°。对矿界煤柱进行加密处理，加密处网格块体为边长1m的立方体。模型岩层参数见表1。2.2 边界条件和开挖方案

在工作面回采过程中，煤柱受采动影响引起应力重新分布。在采空区两侧受应力集中影响，煤柱产生破坏，形成一定宽度的屈服区（即采动损伤区），使整个煤柱在不同区域呈现不同的物性状态[18]，如图6所示。K为受采动影响时采动损伤区与弹性核区交界处的峰值应力集中系数；γ为上覆岩层的平均重度，N/m3;H为煤层埋深，m;L0为采空区侧煤柱采动损伤区宽度，m;L1为弹性核区宽度，m;L为实际煤柱留设宽度，m。图5 袁庄矿Ⅲ3142工作面回采模拟结果

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]长壁综放工作面间隔煤柱稳定性研究[D]. 杨博.太原理工大学 2012



本文编号：3012330