綜采工作面巷道護巷煤柱留設尺寸研究

劉 偉

(山西省晉城市陽城縣 應急管理局，山西 陽城 048100)

隨著近些年我國煤炭開采逐漸向深部發展，回采巷道受到高應力的影響，出現了巷道圍巖變形嚴重、護巷煤柱破壞等現象[1-2]。護巷煤柱的穩定性對巷道圍巖整體穩定性有著極大的影響[3]。在巷道掘進或工作面回采過程中應力發生重新分布，在護巷煤柱內部應力分布范圍將發生變化，當護巷煤柱留設尺寸不合理，在掘進或回采過程中將發生失穩破壞，嚴重影響礦井的安全生產[4-5]。本文以西河煤礦3號煤層工作面回采巷道護巷煤柱留設為背景，通過理論計算和數值模擬的方法科學確定合理的護巷煤柱尺寸。

1 工程概況

西河煤礦主采3號煤層，3號煤層位于山西組中下部，煤層賦存不穩定，其中二盤區煤層厚度3.5～5.1 m，平均厚度4.5 m，傾角1～3°，煤層直接頂為泥巖或粉砂質泥巖，平均厚度4.5 m；基本頂為灰色細砂巖、泥巖互層，平均厚度17.33 m；直接底為泥巖或炭質泥巖互層，平均厚度4.3 m。

3207和3208是鄰近工作面，位于該礦3號煤二盤區，3208工作面還未布置。3207工作面正在回采，設計采高4.5 m，工作面長度270 m，推進長度1 100 m。工作面布置三條巷道，膠帶巷、輔運巷及回風巷。工作面位置關系如圖1所示。

圖1 3207工作面巷道位置關系

3207工作面膠帶巷和輔運巷之間護巷煤柱留設12 m，在工作面回采過程中，煤柱片幫嚴重，不得不采取補打錨桿、錨索的方法進行補強支護，不但增加了巷道的維護成本，而且不利于礦井的安全生產，因此必須對巷道煤柱留設尺寸進行科學的選擇。……