孙 柱
(临县锦源煤矿有限公司,山西 吕梁 033299)
从延长煤矿服务年限的角度来看,回收井筒(工业广场)煤柱,是矿井生产后期都需要面对和解决的问题[1-3]。据统计,煤矿风井煤柱的压煤量一般有数万吨,甚至有的达到十几万吨,而包含主、副井的工业广场的压煤量则可以达数十万吨到数千万吨不等,回收煤柱资源是延续矿井生产服务期的必然选择[4]。由于井筒是煤矿的生产咽喉,直接关系到矿井的正常生产,在回收井筒(工业广场)煤柱的过程中,对井下生产系统的调整和井筒以及地面主要建构筑物(绞车房等)的损害进行精确的评估和防护是一个亟待解决的问题[5],唯有选择出合适的井筒煤柱的开采方案,才能实现在安全的基础上最大限度地解放井筒(工业广场)煤柱的煤炭资源[6-8]。
处于基岩部分的井壁,因其外壁表面是摩擦系数很大的混凝土凹凸结构面,井壁与其周围岩层较好地黏结在一起,在该黏结力作用下,井壁和周围岩体可认为是一个协同变化的整体。在回采过程中,上覆岩(土)层受采动影响在一定范围内的会产生水平位移、沉降位移,该位移作用传递到井壁时,井壁与周围岩体将发生协同变形,尤其当井壁和周围岩体硬度相近时,当竖向变形达到井壁材料本身的极限应变值时,井壁会发生竖向拉伸或压缩破坏。当井壁周围的岩体上、下软硬交替,尤其是出现“两软夹一硬”情况时,在软弱夹层处特别容易发生竖向拉(压)应力集中,继而发生竖向拉伸(压缩)破坏。……