大采高工作面护巷煤柱合理宽度探讨

杨 瑜

（山西霍宝干河煤矿有限公司，山西 临汾 041602）

1 工程概况

干河煤矿所采2#煤层平均厚度4.2 m，夹有0.55 m和0.10 m两层矸石，平均倾角6°。煤层直接底、直接顶均为砂质泥岩，老底、老顶分别为K7与K8中粒砂岩，目前2-105 大采高综采工作面进入末采阶段，巷道采用锚网索支护，2-105 工作面运输顺槽支护参数见图1。该工作面东侧临近的2-107 工作面为准备工作面。该矿工作面之间采用20 m传统煤柱进行护巷，缺乏理论依据。为了科学的留设工作面保护煤柱，现对2-105 工作面与2-107 工作面之间合理保护煤柱宽度进行研究，以求在保证2-107 工作面安全回采的基础上缩小工作面护巷煤柱的宽度，提升煤炭资源回收率。

图1 2-105 工作面顺槽支护参数

2 护巷煤柱合理宽度理论计算

极限平衡理论、弹性核理论计算法及载荷估算法为目前工作面护巷煤柱的主要理论计算方法，综合运用三种煤柱宽度计算方法得到干河煤矿2-107工作面沿空护巷煤柱的合理宽度。

2.1 极限平衡理论计算法

极限平衡理论认为沿空巷道开挖后，所留设煤柱中靠近巷道部分煤体由支护体系进行控制，靠近采空区部分煤体受应力作用而进入塑性状态，两部分煤体之间存在一定极限宽度的煤体维持整个煤柱的稳定。极限平衡理论煤柱计算模型见图1，煤柱合理宽度的计算见式（1）［1］。

图2 限平衡理论沿空巷道柱宽度计算模型

式中：X为极限平衡理论下所得合理煤柱宽度，m；X0为所留煤柱中靠近上工作面采空区煤壁无支护下产生塑性区的宽度，通过式（2）计算；……