矿业安全与环保

作者：智国军, 刘润, 杨瑞刚, 秦伟, 鞠金峰

关键词：保水开采, 区段煤柱, 煤柱宽度, 采空区水, 渗流规律, 绿色开采

区段煤柱参数对相邻采空区间的水力联系具有显著影响，而在煤矿地下水库设计时，区段煤柱参数的确定缺乏科学理论支撑。针对上述问题，以万利一矿4-2煤盘区区段煤柱为研究对象，根据区段煤柱侧向支承压力演化规律设计煤(岩)样渗流试验，获得煤(岩)样渗透率随垂直应力的变化函数，揭示了采空区多孔介质渗透率的分布规律。在此基础上开展了区段煤(岩)柱水渗流特性的CFD数值计算，结果表明：随着采空区水位的降低、煤柱宽度的增大，采空区水流动范围和流动速度均不断减小，水位18.65、28.65、38.65 m条件下采空区水进入相邻采空区的临界煤柱宽度分别为30、50、70 m；当区段煤柱宽度小于10 m时，采空区水可以在底部煤层绕过弹性核区进入相邻采空区；当煤柱宽度超过20 m时，采空区水不能通过底部煤柱进入相邻采空区。

来源：2022年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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