煤柱屈服区宽度计算及其影响因素分析

应用库仑准则导出了煤柱屈服区宽度的计算公式，着重分析了煤柱高度、煤柱极限强度等５个因素对煤柱屈服区宽度的影响规律。认为煤柱的极限应力与采深无关，主要取决于煤体自身的极限强度。明确了煤层与顶底板接触面的粘聚应力σｃ和摩擦角φ的含义与取值规则，可直接供煤矿生产设计应用。     

影响护巷煤柱宽度的因素分析

护巷煤柱宽度对煤柱的稳定性和巷道维护起着极其重要的作用。以巷道的稳定性为衡量护巷煤柱宽度合理性的主要指标 ,是当前选择煤柱宽度比较实用的方法 ,根据岩体的极限平衡理论 ,推导出护巷煤柱保持稳定状态时的宽度计算公式 ,由此分析开采深度、采动影响、煤层开采厚度、围岩性质等对护巷煤柱宽度的影响     

大宁煤矿顺槽煤柱宽度的确定

本文结合大宁煤矿的生产实际,在对顺槽护巷煤柱宽度的设计过程中,采用了常规方法和塑性理论方法进行计算,两种计算结果较为吻合,为大宁煤矿的安全、高效生产提供科学的理论依据和技术支持.     

缓倾斜煤层地下水库煤柱坝体宽度计算及影响因素分析

为分析缓倾斜煤层条件下煤矿地下水库煤柱坝体的影响因素,建立煤矿地下水库煤柱坝体力学模型,划分地下水库煤柱坝体在复杂应力环境下的强度分区,构建煤体的理想弹塑性应变软化模型,区分煤体的破坏过程阶段,推导煤柱坝体合理宽度的理论计算公式,并以灵新煤矿一采区煤矿地下水库煤柱坝体合理尺寸问题为例,分析不同因素对煤柱坝体理论宽度的影响规律。结果表明：与煤矿地下水库运行期间的储水因素(储水时间、储水高度及水源情况)相比,煤矿地下水库所处煤层的地质条件(厚度及埋深)对煤柱坝体合理宽度的影响要更大。     

煤柱锚杆加固机理与煤柱强度影响因素分析

对煤柱进行受力分析,明确煤柱与顶底板之间的受力关系对煤房宽度、煤柱大小、加固方案至关重要。研究了影响煤柱强度的因素,主要包括煤岩体岩性、煤柱的宽高比、煤柱与顶底板相互作用方式、煤柱所受的围压等。     

安源煤矿综采工作面内煤柱宽度的理论计算

针对兖矿集团安源煤矿采用常规岩移影响带的计算方法导致的煤柱尺寸留设过大、资源浪费过大的情况,基于4205和4206工作面的具体情况,采用煤柱屈服公式计算煤柱留设尺寸,通过与常规计算对比分析并用数值模拟进行验证,结果表明屈服公式计算尺寸更加合理且节约资源。屈服计算法可为安源煤矿其他工作面煤柱宽度留设提供一定参考依据。     

缓倾斜煤层防水煤柱留设宽度设计

根据王坡煤矿工作面赋存情况,将工作面突水类型划分为煤层方向突水和底板方向突水两类,应用弹塑性极限平衡理论结合莫尔-库伦屈服准则得到倾斜条件下工作面上侧、下侧防水煤柱的计算公式,经计算并分析比较,防水煤柱留设宽度为17.4 m,考虑采动过程中底板压力变化造成底板破坏深度的增加,实际留设防水煤柱宽度20 m。该研究为倾斜煤层巷道防水煤柱的合理留设提供了依据,为倾斜煤层的安全高效开采提供有益借鉴。     

煤柱锚杆加固机理与煤柱强度影响因素分析研究

通过对煤柱强度的影响因素分析,探讨在不同形式下煤柱受力和变形的一般规律,研究锚杆对煤柱的加固机理,为优化煤柱加固设计提供依据。     

残采旧空区宽度对残留煤柱稳定性影响分析

为确定残采区旧空区煤柱稳定性的临界宽度及对其下方回采工作面稳定性的影响规律,通过理论分析得出临界失稳宽度的计算公式,并算出王坡矿旧空区煤柱能够保持稳定的临界宽度为10m,理论分析与数值模拟的结果相符。     

不同屈服准则下回采巷道区段煤柱的合理宽度

以某矿为背景,对该矿6-6~#煤层开采中S_1段与S_2段区段煤柱合理宽度的问题进行了研究,基于摩尔库伦准则、SMP准则对区段煤柱的合理宽度进行计算,并采用FLAC~(3D)数值模拟的方法对6-6~#煤层S_1段采空后不同距离下S_2煤体中应力分布特征,及不同宽度的区段煤柱(6、8、10、12、14、16、18 m)下煤柱中的垂直应力、水平应力、煤柱中非塑性破坏宽度、以及S_2段巷道中围岩的位移情况进行分析;通过研究,最终确定该矿6-6~#煤层区段煤柱的合理宽度应为11~12m;通过将摩尔库伦准则、SMP准则计算所得煤柱宽度与模拟结果进行对比,发现模拟结果与SMP准则所得结果更接近。     

铜川矿区区段煤柱宽度优化研究

针对铜川矿区区段煤柱宽度偏大、采区采出率偏低等生产实际,综合采用现场实测、理论计算、经验公式、数值模拟等方法进行了煤柱宽度的优化研究。理论分析与实测表明,在目前的工字钢梯形棚支护条件下,区段煤柱靠近巷道侧的塑性区宽度为4~5 m,靠近采空区一侧的塑性区宽度为5.2 m,煤柱内部弹性区宽度按2.5~4.6 m考虑为宜。据此结合该矿区当前的开采深度,通过离散元数值软件进行了不同煤柱留宽的效果检验,最终确定在工字钢架棚支护的条件下,区段煤柱的合理留宽为20 m。     

煤柱中部弹性区的临界宽度

根据支承压力在煤柱上的分布规律，考虑到煤岩类介质的屈服受体积应力的影响，运用广义米赛斯准则推导出了煤柱中部弹性区的临界宽度公式，并通过实例验证了前人留设的宽度(2M)大于临界宽度，证明这一经验性结论是正确的。     

条采煤柱宽度的确定

以岩石力学的应力平衡方程和强度准则为理论基础，导出了条采煤柱屈服区的应力分布及其宽度表达式，最终给出了条采煤柱的宽度计算公式和表格计算方法，获得了较满意的效果。     

综采工作面顺槽煤柱宽度优化

为进一步实现矿井安全回采,最大限度地保证资源回收率,根据嘉乐泉煤矿实际地质条件,利用极限平衡理论分析计算得出了煤柱合理留设尺寸。结合数值模拟的方法,分析了随工作面回采顺槽煤柱侧向应力分布规律及煤柱屈服破坏范围,得出了煤柱不同区域的具体数值,确定了合理的煤柱留设宽度为15 m。     

煤柱宽度对巷道围岩稳定性的影响研究

王庄煤矿91采区排水巷保护煤柱稳定性对于整个采区通风、排水、工作面安装等具有重要意义.采用物理模拟和数值模拟的方法,研究工作面回采时不同宽度保护煤柱条件下排水巷围岩位移、塑性区发育以及覆岩垮落特征.结果表明:煤柱宽度为20～40 m时,排水巷受工作面影响强烈,塑性区大小随煤柱宽度的减小而增大,煤柱裂隙发育,难以满足生产...     

综放开采超长工作面区段煤柱宽度优化分析

针对综放开采工作面区段煤柱尺寸优化问题,以某矿19106工作面为工程背景,利用FLAC~(3D)数值分析软件对采空区侧向支承压力分布和塑性区破坏范围进行模拟分析。结果表明:塑性区分布形成了一定范围的拉剪破坏区域,巷道的布置要尽可能避开该区域。考虑到受双侧采动影响,煤柱内存在较大的弹性区(5 m),弹性区的存在使得煤柱的承载能力提高,区段煤柱最终确定为20 m。     

巷道煤柱合理留设宽度及帮锚杆对煤柱宽度的影响分析

通过对回采巷道煤柱顶部载荷的估算及对煤柱破坏、失稳过程的分析,得出了采区回采巷道两侧煤柱的合理布置宽度;运用理论分析与数值模拟相结合的方法,通过对巷道煤柱在不同帮锚固体厚度影响下其核区宽度的分析,得出了不同帮锚固体厚度对煤柱核区宽度的影响系数。提出了帮锚固体厚度是巷道煤柱宽度优化设计需考虑的一个重要因素。     

综放工作面沿空巷道小煤柱宽度分析

采用离散元数值计算对综放面侧向支承压力进行研究,得出压力分布规律及巷道布置的合理位置。通过理论计算得出煤柱塑性区宽度,进而确定出沿空巷道小煤柱的合理宽度,并对巷道的稳定性进行计算分析。结合工程实践,表明此方法确定的煤柱尺寸科学可靠,为综放工作面沿空巷道布置提供了科学依据。