[00108233]区段煤柱尺寸确定的理论和实测技术

　　区段煤柱是指走向长壁工作面之间留设的保护煤柱。煤柱留设的主要目的是为了保证回采工作面的安全，避开采动支承压力峰值作用范围和时间是煤柱尺寸留设和沿空巷道掘进时空关系选择的主要理论依据。按照采场支承压力分布及发展变化规律的理论，可以采用在煤体内埋设钻孔应力计和掘侧巷进行动态观测等矿压显现现场实测方法，并根据上覆岩层运动和支承压力显现的定量关系研究结论，得到煤柱尺寸和掘巷时间。本成果技术和实施要点如下： 　　（1）煤层开采后必然会引起上覆岩层的运动和破断，并引起附近围岩内支承压力显现；由于岩层运动较难观测，通过较易实测得到的支承压力显现特征可以推断上覆岩层运动和破断规律，采用岩层动态观测法可以实现。 　　（2）通过矿压观测可以得到岩层侧向破断的尺度和时间，其中岩层伸入煤壁断裂的距离大体为支承压力峰值距开采边界的距离，小煤柱护巷应在断裂线之内，大煤柱护巷应在断裂线外侧。断裂线附近是支承压力峰值位置，不要布置巷道；另外，侧向顶板断裂和支承压力稳定后进行沿空掘巷。 　　我校长期以来从事区段煤柱尺寸的留设和沿空顺槽的支护技术研究。近20多年来，在山东兖州矿区、枣庄矿区、新汶矿区；河南平顶山矿区、义马矿区；河北尉县矿区、开滦矿区；江苏徐州矿区、大屯矿区等重要煤炭开采矿区从事相关技术研究，达到煤柱尺寸2.5～5.0m的技术效果，沿空顺槽能保证巷道整体性，顶底板和两帮移近量控制在30%以内。 　　投资规模和经济效益分析确定煤柱尺寸的现场实测研究仪器和相关分析需投资40万元。按煤厚3.0m计算，原设煤柱7.0m缩减至4.0m，工作面走向长度2000m工作面，吨煤利润200元计算，项目实施后一个回采工作面可增收约468.0万元。 　　推广应用情况小煤柱护巷在我国属成熟的理论和技术，山东科技大学拥有自主知识产权的实测技术和理论分析方法。项目成果可推广到薄煤层至厚煤层回采工作面巷道的煤柱留设。 　　合作方式：技术服务、技术咨询。