自燃煤层综放开采区段煤柱留设方案优化研究

史金伟^1,2，刘增辉^1,2，付强^1,2，刘帅^1,2

1. 安徽理工大学能源与安全学院2. 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室

摘 要：沿空掘巷区段煤柱宽度确定是厚煤层综放工作面普遍面临的技术难题,留设窄煤柱可显著提高资源回采率。针对昌恒煤矿Ⅱ类自燃倾向煤层4103区段煤柱留设问题,采用理论分析和现场实测相结合的方法,建立了煤柱失稳尖点突变模型,结合稳定核区理论、极限平衡理论综合分析获得区段煤柱留设宽度。工业试验结果表明:①煤柱宽度a≤6.8m时,4103区段煤柱会发生失稳;②结合现场生产实际,最终确定4103区段煤柱最优宽度为7m;③位移监测显示,4103回风巷两帮最大位移量为520mm,顶底板最大位移量为280mm,满足巷道围岩稳定性要求;④监测结果表明,7m区段煤柱满足自燃煤层防漏风要求,未产生氧化自燃现象。研究结果可为类似条件矿井区段煤柱留设提供借鉴。

关键词：综放开采;自燃煤层;煤柱;沿空掘巷;尖点突变模型;