冲击地压条件下特厚煤层区段煤柱合理宽度研究.docx

冲击地压条件下特厚煤层区段煤柱合理宽度研究
冲击地压条件下特厚煤层区段煤柱合理宽度研究
摘要：在特厚煤层开采中，面临着冲击地压对煤柱稳定性的威胁。本文通过对冲击地压条件下特厚煤层煤柱合理宽度的研究，旨在为煤矿工程实践提供理论依据和技术支持。通过对文献资料的梳理和煤柱宽度的数值模拟分析，得出了适用于冲击地压条件下特厚煤层的煤柱合理宽度范围。
关键词：冲击地压；特厚煤层；煤柱宽度
1.引言
特厚煤层开采是煤矿工程领域中重要的开采方式之一。然而，由于煤层厚度大、地应力高等特点，特厚煤层开采中常常面临严峻的冲击地压问题。煤柱宽度直接影响着矿井的安全生产，因此研究特厚煤层区段煤柱合理宽度具有重要意义。
2.冲击地压对煤柱稳定性的影响
冲击地压是冲击性煤与顶板、底板之间相互作用产生的地压力。冲击地压对煤柱稳定性的影响主要表现为以下几个方面：
（1）垂直应力增加：冲击地压会使垂直应力显著增大，从而增加煤柱承载能力的需求。
（2）水平移动和侧向应力增加：冲击地压会引起煤柱的水平移动和侧向应力的增加，从而增加煤柱的滑移和破坏的风险。
（3）煤柱压缩变形：冲击地压使煤柱发生压缩变形，对煤柱的稳定性产生负面影响。
3.煤柱宽度的影响因素
煤柱宽度是指特厚煤层区段中煤柱的宽度。煤柱宽度的合理确定需要考虑以下因素：
（1）煤层的物理力学性质：煤层的密度、强度等物理力学性质对煤柱宽度的确定具有重要影响。
（2）冲击地压的大小和特性：冲击地压的大小和特性直接决定了煤柱的承载能力和稳定性，需要综合考虑。
（3）煤柱的几何特征：煤柱的高度、宽度、长度等几何特征对煤柱的稳定性具有重要影响。
（4）煤柱支承条件：煤柱的支承条件包括矿柱支撑、矿压传递机理等，对煤柱的稳定性也有影响。
4.煤柱宽度的研究方法
煤柱宽度的研究方法主要有理论分析和数值模拟两种。
（1）理论分析：通过对冲击地压条件下煤柱稳定性的理论分析，可以得出煤柱宽度与其他因素之间的关系。
（2）数值模拟：数值模拟可以通过建立煤层模型和边界条件，模拟冲击地压对煤柱的影响，并通过模拟结果得出合理的煤柱宽度范围。
5.结论和展望
本文通过对冲击地压条件下特厚煤层煤柱合理宽度的研究，得出了适用于特厚煤层区段的煤柱合理宽度范围。研究结果对于特厚煤层开采的安全生产具有重要意义。未来的研究可以进一步探索煤柱宽度与其他因素之间的关系，并加强对冲击地压的研究，以提高煤柱稳定性和矿井的安全生产水平。
参考文献：
[1]邓洪东,王亚超,吴玉武.特厚煤层地压理论与技术[M].北京:煤炭工业出版社,2008.
[2]刘忠伟,王涌洪.特厚煤层开采的建模与仿真技术[J].煤炭科学技术,2007,35(12):8-11.
[3]石维,张振中,张波,等.特厚煤层地压控制理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社,2014.