隆安煤矿邻近煤层开采工作面煤柱尺寸确定

闫 东

（山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司，山西 忻州 034000）

在近距离煤层开采过程中，上、下煤层回采巷道的留设煤柱的宽度大小与对回采巷道的支护难易程度、维护成本、安全生产以及工作面回采率密切相关，煤柱宽度选择合理与否，对保证巷道稳定性至关重要[1-2]。本文以隆安煤矿四采区11#煤层近距离开采为例，通过理论计算与数值模拟综合方法，分析研究了不同宽度煤柱在底板扩散的影响范围，计算出了合理的煤柱留设宽度，为巷道的支护及节约成本打下了坚实的基础。

1 工程概况

隆安煤矿四采区采掘煤层为石炭系太原组上部煤层，11上煤层厚度1.38～1.6 m，平均1.4 m，11下煤层厚度1.3～2.2 m，平均1.5 m。11#煤岩层结构见图1。

图1 11#煤层综合柱状图

2 煤柱留设尺寸合理性分析

2.1 数值模拟

根据矿井生产地质报告，建立数值模型分析煤柱应力在底板中的扩散规律，以11上401工作面与11上402工作面区段煤柱为例，分析不同煤柱宽度下，底板应力扩散规律。数值模拟方案为：在其他条件相同的情况下，分别选取8 m、15 m宽度煤柱进行分析。

根据图2的模拟结果可知：

图2 不同宽度煤柱底板应力扩散云图

（1）煤柱集中应力向煤层底板传递的垂直应力按一定的角度向煤柱两侧扩散，距离煤柱均布载荷越近，底板应力载荷向四周扩散的分布范围越小，但对巷道围岩影响程度越大。

（2）在深度不同的底板水平截面上，垂直应力距离煤柱中央形成两个峰值，之后随远离煤柱中央而逐渐衰减，在煤柱边缘处衰减速度最大。……