端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法

作     者：曹兰柱 胡亚涛 姜聚宇 蔡明祥 李磊 CAO Lanzhu;HU Yatao;JIANG Juyu;CAI Mingxiang;LI Lei

作者机构：辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 国家能源集团新疆能源公司准东露天煤矿新疆昌吉831799 中煤科工能源科技发展有限公司北京100013 

基　　金：国家自然科学基金项目(52204136 52204135) 

出 版 物：《安全与环境学报》 (Journal of Safety and Environment)

年 卷 期：2024年第24卷第8期

页      码：2987-2993页

摘      要：合理地设计端帮充填开采下支撑煤柱参数是端帮开采工艺推广应用的前提。对端帮充填开采前后煤柱受力变化进行了分析,阐明了充填体提高煤柱强度的机理。根据有效区域理论计算了煤柱上方载荷,推导了基于土压力公式的煤柱侧向约束力,结合CIMFR煤柱强度经验公式和Mohr-Coulomb强度准则获得了充填条件下煤柱强度,提出了兼顾煤柱安全系数的非均布载荷下端帮充填开采支撑煤柱参数设计方法。基于端帮充填开采支撑煤柱参数计算方法,考虑端帮充填开采三角载荷作用,提出了对采硐分段充填的方法,并且给出了不同条块充填高度的计算方法。考虑充填环节与端帮采煤时间的协调性,在一步式开采不合理的情况下,设计了两步式充填开采顺序、三步式充填开采顺序。以某露天矿为工程背景,设计了端帮充填开采支撑煤柱参数,较非充填开采单个煤柱宽度减小3.5 m,资源回收率由33.7%提升至68.4%,在分段充填条件下,单个采硐充填材料用量减少2053.6 m^(3)。提出了端帮充填开采条件下支撑煤柱设计方法,对推动露天煤矿端帮充填开采具有科学意义。

主 题 词：安全工程 端帮开采 充填采矿 煤柱参数 分段充填 

学科分类：08[工学] 0837[0837] 

核心收录：

D　O　I：10.13637/j.issn.1009-6094.2023.2417

馆 藏 号：203132051...