礦井綜采工作面安全快速過陷落柱構造帶研究

＊吳利偉

（晉能控股煤業集團煤峪口礦 山西 037003）

前言

在山西某礦的15302綜采工作面進行回采期間會發生陷落柱X160，該工作面圍巖所具有的穩定性不高。當回采從陷落柱X160通過期間，應力分布是不均勻的，容易導致支架不能正常推進、個別支架出現應力集中。就采面從陷落柱通過而言，其主要研究的是應用到工程技術中，關于回采工作面從陷落柱通過的機理分析與工程相結合的研究不多。為了將15302綜采工作面從陷落柱X160通過的問題解決，在本文中，分析了陷落柱范圍的應變，并和工程實踐相結合來實施了研究。

1.者述工程狀況

在15302工作面中，所開采的煤為15#煤層，該煤層的厚度、傾角的平均值分別是4.5m、6°。該煤層的基本頂、直接頂、直接底、基本底的巖性分別是細粒砂巖、灰巖、砂質泥巖、細粒泥巖，對應的厚度的均值為6m、1.2m、6m、7.2m。在該工作面中，所用的開采方法為綜合機械化采煤法，工作面的走向、傾斜長度分別為1400m、200m，埋深均值為500m。按照三維地震的探測結果，與切眼有120m距離處存在X160陷落柱，該陷落柱的規格是124m×44m，圖1即為其位置圖。按照三維影像發現，且三維影像形成于陷落柱，15302工作面區域被X160陷落柱所影響，并破壞了整個巖體結構，巖體應力由于地應力的不斷作用而有破碎出現，且破碎面積較大。

圖1 X160陷落柱相對位置圖

2.研究采面圍巖所具穩定性被陷落柱所影響

根據圖1發現，在對15302工作面進行回采期間一定會從陷落柱構造通過。為了對陷落柱構造影響圍巖穩定性的狀況進行研究，利用了COMSOL Multiphics軟件來實施數值模擬研究，若15#煤層、底板、頂板的介質都是均勻的，先從15302工作面中選取樣本，用該樣本來測試頂板力學的參數，表1即為其詳細參數。……