【背景】经过近半个世纪的高强度开采，我国已有一批建于20世纪50~60年代的矿井进入残采阶段，为了进一步提高煤炭资源采出率，延长矿井服务年限，工业广场煤柱的回收已提上日程。现有的垂直断面法、垂线法和数字标高投影法等传统保护煤柱留设方法，其采用的岩层移动角参数多是在垮落法条件下开采浅埋单一煤层时获得的，应用在固体充填开采留设井筒保护煤柱回收工业广场煤柱，会造成煤柱留设过大，浪费资源。而近年来，基于地表移动和变形预计理论，通过对比分析地面建(构)筑物的抗变形能力和变形预测而发展起来的保护煤柱设计方法得到广泛的应用，但需要对现有井筒全长变形预测方法进行修正以适应固体充填开采的需要。同时单一的煤柱留设方法不能完整体现影响井筒破坏失效的众多因素。基于此来自中国矿业大学中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室的张吉雄教授课题组结合充填开采条件下岩层移动和井筒失效特征，在对现有的井筒保护煤柱留设方法详细分析的基础上，提出了一种基于充填开采的井筒保护煤柱综合留设方法。下图为基于充实率控制的井筒保护煤柱设计流程。

 

　　根据矿井实际地质条件，采用垂直剖面法圈定充实率为0时井筒保护煤柱边界;以此边界为基础，以井壁材料抗压和抗变形能力为判据，分别采用理论计算和数值模拟，得到不同充实率条件下井筒保护煤柱半径的最小值，并比较选取2种方法计算结果的较大值;最后结合煤柱半径判别条件，完成充填条件下井筒保护煤柱的留设。

 

【来源】郭帅，张吉雄，邓雪杰,等.基于固体充填开采的井筒保护煤柱留设方法研究[J].煤炭科学技术，2015,43(3):30-35.