王莊煤礦條帶充填開采煤柱寬度設計的分析研究

朱鈺

（晉能集團生產技術部，山西太原030000）

1 引言

條帶開采是常用的特殊開采方法之一，主要是將煤體規則劃分，采留相間，達到控制地表發生不利變形的目的[1]。條帶開采依據布置形式與開采工藝上進行分類包括：水砂充填條帶、分層冒落條帶和不規則條帶等。盡管該開采方法的煤炭資源采出率低、資源浪費嚴重。但仍然是我國為了避免村莊搬遷的情況下回收村莊下部的煤炭資源而主要采取的減少地表沉降的采煤方法。因此在面臨此類開采需求的情況下，條帶開采在各大礦區均有一定的應用。

2 工程概述

王莊煤業304 采區北部有一大塊段實體煤，采區上方受沙掌村、平家村保護煤柱的影響，無法布置長壁工作面開采，而又想充分回收這一塊煤炭資源，并把條帶開采后的巷道充填矸石加以利用，因此在304 采區布置了條帶開采工作面，該采區地表標高1 080 m～1 120 m，煤層底板標高950 m～990 m，平均埋深120 m，煤層平均厚度5 m，煤層為近水平煤層，煤層直接頂厚4.76 m，為泥巖、砂石泥巖，基本頂厚5.3 m，為中細粒砂巖，直接底厚2.63 m，為泥巖，基本底厚2.2 m，為砂質泥巖，條帶開采采用連采機，開采條帶寬6.5 m，沿煤層頂底板掘進，采高5 m。

3 壓力拱計算最大開采條帶寬度

經典壓力拱理論認為，井工開采過程中開采范圍上方會自然促使壓力拱結構的形成，上方壓力拱承載結構形成后拱上方巖層傳遞的載荷中很少一部分載荷分量會施加在回采工作面直接頂板上，其余部分的上方巖層載荷會通過……