2023年第3期2023年3月随着国民经济的快速发展，主体依靠煤炭供给能源的需求也日益增强[1-2]。在煤炭资源开发中，不合理的煤柱留设会产生许多问题：a)如果煤柱留设过宽，会造成煤炭资源开采效率降低，从而浪费资源[3]；b)如果煤柱的留设空间过窄，或者开挖深度加大，煤柱内应力集中造成煤柱内部破裂，无法实现很好的承压效应，将会引发巷道内大变形、区域冲击地压和煤矿与瓦斯环境矛盾突出等重大地质灾害[4-7]。在矿山安全生产的重大前提下，研究怎样提高资源开采效率，降低资源耗费是当前实现煤炭资源可持续利用的一项关键内容[8-9]。所以，在当前煤炭资源存量有限的情况下，关于工作面沿空掘巷煤柱留设合理宽度的研究，有很重要的工程意义。本文以宏远矿井15203工作面沿空掘巷为工作场景，通过理论分析、模型研究、数值模拟方法进行初步研究，对工作面沿空掘巷留置煤柱合理长度进行探讨，并对工程实践应用后的效果进行现场观测。1工程背景宏远煤矿15203工作面埋深479～506m，位于矿井二采区，北侧为15201采空区，南侧为待开采的15205备用工作面。15203工作面斜长约150m，走向长度约1132m，主要开采15号煤层，煤层厚度2.08～5.46m，平均厚度4.30m，煤层倾角4°～10°，平均倾角6°，煤层的开采构造较简单，夹矸0～1层。现沿空掘巷留设煤柱靠近北侧，隔离了15201采空区和15203工作面。现15203工作面布置如图1所示。2沿空掘巷窄煤柱合理宽度理论计算若煤柱变窄，则开巷后的煤柱极易快速变化或破收稿日期：2022-10-07第一作者简介：尚二花，1985年生，男，山西长治人，主要从事矿井生产技术管理方面的工作。15203工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究及应用尚二花1，叶海陇2（1.山煤国际左权宏远煤业有限公司，山西左权032600；2.太原理工大学，山西太原030024）摘要：以宏远煤矿15203工作面沿空掘巷为工程背景，通过理论分析与FLAC3D数值模拟分析相结合的方法，研究了掘巷期间不同宽度窄煤柱下内部应力、变形分布规律，确定了窄煤柱合理宽度。研究结果显示：经过理论计算得出承压煤柱合理留设宽度不小于5.0m；通过数值模拟，分析出煤柱合理宽度应为5～6m；综合考虑窄煤柱以及巷道稳定性的情况，最终确定留设6m窄煤柱；在工程实践中，沿空掘巷留设6m窄煤柱，结合窄煤柱巷道支护，整体效果较好，可以有效抑制巷道围岩变形，提高煤炭采出率，证明煤柱留设合理宽度的设计可满足煤矿高效安全生产需求。关键词：沿空掘巷；煤炭采出率；FLAC3D数值模拟；窄煤柱...
