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厚煤层综放工作面区段煤柱合理尺寸研究
随着煤炭资源的日益减少和能源需求的不断增加，厚煤层采矿作业已成为解决能源安全问题的重要手段。然而，厚煤层采矿所面临的挑战也日益增加，其中最主要的问题就是如何确定煤柱合理尺寸。本文将从煤柱围岩力学行为、综放工作面煤柱稳定性、综放工作面煤柱尺寸安全性等多个方面综合分析，为厚煤层综放工作面的煤柱尺寸选取提供参考。
一、煤柱围岩力学行为
煤柱围岩力学行为是合理确定煤柱尺寸的前提。煤层为软弱煤岩体，其围岩也具有较弱的强度和韧性。在综放工作面进行采煤时，采出的煤炭会对煤柱围岩产生一定的支撑作用。煤柱围岩的支撑能力与其应变能力有关，应变能力较小的煤柱围岩意味着支撑能力较差，因此在选择煤柱尺寸时需要考虑该因素。
二、综放工作面煤柱稳定性
煤柱稳定性是综放工作面安全生产的基本保障，煤柱的稳定性与其所处的地质环境、采动影响、支架强度等因素有关。研究表明，煤柱的稳定与其长度的平方和直径的比例有关，煤柱长度、直径均越大，其稳定性越差。因此，为保证煤柱稳定性，需要进行适当的煤柱尺寸选择以减小煤柱长度和直径。
三、综放工作面煤柱尺寸安全性
综放工作面煤柱尺寸安全性是决定煤柱尺寸选择的最重要因素。工作面采煤速度、支架能力、煤柱间距等因素都会对煤柱尺寸的安全性产生直接影响。因此，在选择煤柱尺寸时需要进行全面的安全性评估，确认选定煤柱尺寸的承载能力符合设计要求。
综上所述，煤柱尺寸的选择需要考虑多种因素，包括围岩力学行为、煤柱稳定性和煤柱尺寸安全性。具体的煤柱尺寸还需要根据实际工作面情况进行调整。在选取煤柱尺寸时，需要进行科学的研究和全面的评估，从而确保综放工作面的生产安全和经济效益。