[發明專利]沿空留巷窄煤柱寬度設計方法有效
| 申請號： | 201811601095.7 | 申請日： | 2018-12-26 |
| 公開（公告）號： | CN109403976B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發明（設計）人： | 吳志剛 | 申請（專利權）人： | 天地科技股份有限公司;中國煤炭科工集團有限公司 |
| 主分類號： | E21C41/18 | 分類號： | E21C41/18;G06F30/20 |
| 代理公司： | 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369 | 代理人： | 史霞 |
| 地址： | 100013 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 沿空留巷窄煤柱 寬度 設計 方法 | ||
1.一種沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，包括：
預設一個窄煤柱寬度w，在此基礎上得到煤柱強度S1的步驟；
根據窄煤柱的具體地質條件計算煤柱應力S2的步驟；以及
考察窄煤柱安全系數SF是否滿足巷道掘進要求的步驟，其中窄煤柱安全系數SF＝煤柱強度S1/煤柱應力S2，當SF≥1.0，此時所設計的窄煤柱寬度是滿足巷道掘進要求的，當SF1.0，此時所設計的窄煤柱寬度不符合要求，需要修訂預設；
其中所述煤柱應力S2的計算公式如公式1：
其中w1為留巷巷道寬度；w為窄煤柱寬度；h為煤柱或者留巷巷道高度；θ為側向支承角；H為裂隙帶高度；γ為工作面上覆巖層容重。
2.如權利要求1所述的沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，所述煤柱強度S1是通過如下方法實現的：取沿空留巷煤柱具體位置或者類似條件下的煤柱，取得大塊煤體，在實驗室鉆取標準試件，測試標準試件的單軸抗壓強度，得到預設的窄煤柱單軸抗壓強度σ，再根據現場大尺寸煤柱強度公式2計算煤柱強度S1；
其中：
w為窄煤柱寬度；h為煤柱或者留巷巷道高度。
3.如權利要求1所述的沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，所述煤柱強度S1是通過如下方法實現的：取沿空留巷煤柱具體位置或者類似條件下的煤柱，鉆取合適深度和直徑的鉆孔，使用鉆孔初探法進行單軸抗壓強度測試，得到預設的窄煤柱單軸抗壓強度σ，再根據現場大尺寸煤柱強度公式2計算煤柱強度S1；
其中：
w為窄煤柱寬度；h為煤柱或者留巷巷道高度。
4.如權利要求1～3任一項所述的沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，在不同性質工作面中煤柱的側向支承角θ和裂隙帶高度H的取值如下：
工作面頂板巖性質為堅硬時，側向支承角θ為30°，且
工作面頂板巖性質為中硬時，側向支承角θ為20°，且
工作面頂板巖性質為松軟時，側向支承角θ為10°，且
其中，m為煤層開采厚度。
5.如權利要求1～3任一項所述的沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，所述工作面上覆巖層容重γ取0.025～0.027N/mm3。
6.如權利要求1～3任一項所述的沿空留巷窄煤柱寬度設計方法，其特征在于，所述留巷巷道寬度為具體地質條件下，在留巷巷道的不同位置測量所述留巷巷道的寬度后，取多次測量的中值或者平均值。
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