浸水含瓦斯抽采钻孔煤柱稳定性研究及控制

TD322; 窄煤柱护巷可有效提高煤炭资源采出率,改善采掘接替关系,但施工维护难度大,尤其是在采空区积水且矿井瓦斯含量较高的条件下,煤柱稳定性控制显得更为重要.基于石泉煤矿30108工作面沿空巷道掘进及支护的工程背景,结合钻孔可视化探测技术提出了一种基于MATLAB图像处理的钻孔裂隙定量表征方法.综合浸水煤柱力学模型和数值模拟,确定了合理煤柱宽度,提出了采空区疏水及"锚索网梁+窄煤柱侧索梁补强+窄煤柱侧注浆加固"的巷道高强非对称支护方案,并进行了工业性实践.研究结果表明:钻孔截面中裂隙面积占比随钻孔深度增加呈负对数减小趋势,煤柱宽度为10.00 m时正常区段及含瓦斯抽采钻孔...

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Published in矿业安全与环保 Vol. 51; no. 3; pp. 116 - 125
Main Authors 秦冬冬, 陈旭阳, 王旭锋, 余锦柱
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 金属矿山安全技术国家重点实验室,湖南长沙 410012 01.06.2024
山西工程技术学院矿业工程系,山西阳泉 045000%中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116
Subjects
immersed coal pillar
stability of coal pillar
工业性实践
煤柱稳定性
industrial practice
quantitative characterization of borehole fracture
高强非对称支护
钻孔裂隙定量表征
浸水煤柱
high strength asymmetric support
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ISSN1008-4495
DOI10.19835/j.issn.1008-4495.20230133

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Summary:TD322; 窄煤柱护巷可有效提高煤炭资源采出率,改善采掘接替关系,但施工维护难度大,尤其是在采空区积水且矿井瓦斯含量较高的条件下,煤柱稳定性控制显得更为重要.基于石泉煤矿30108工作面沿空巷道掘进及支护的工程背景,结合钻孔可视化探测技术提出了一种基于MATLAB图像处理的钻孔裂隙定量表征方法.综合浸水煤柱力学模型和数值模拟,确定了合理煤柱宽度,提出了采空区疏水及"锚索网梁+窄煤柱侧索梁补强+窄煤柱侧注浆加固"的巷道高强非对称支护方案,并进行了工业性实践.研究结果表明:钻孔截面中裂隙面积占比随钻孔深度增加呈负对数减小趋势,煤柱宽度为10.00 m时正常区段及含瓦斯抽采钻孔区段的煤柱内部均存在较大范围的弹性区,具备较强的承载能力;相应支护方案控制效果较好,具有显著的经济效益.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.20230133