条带式开采是解放"三下"压煤的一种有效的开采技术,是我国建(构)筑物下采煤最为广泛的一种绿色开采方法。针对不同地理区域条件进行合理的建筑物下及村庄下压煤开采,可以实现矿井煤炭资源的合理高效回收,改善大部分矿井资源逐渐枯竭和接续紧张的局面。以小屯矿佛店村下压煤的实际条件为基础,根据条带式开采现有的相关理论,运用现场实测数据分析和经验公式预算的方法,粗选不同采留宽度的开采方案,借鉴条带开采数值模拟和实例,建立并运行各个开采方案的媒柱稳定性数值模型,对条带开采留设煤柱稳定性进行数值模拟分析并选出最优方

为研究复杂应力状态下条带煤柱的长期稳定性及其变化规律,采用理论分析和数值模拟的方法,推导了井下留设煤柱的蠕变模型,分析了该模型具有应变随时间变化逐渐增大而后又趋于稳定的非线性特征,同时试验得出的蠕变曲线也验证了模型的衰减蠕变过程.FLAC3D模拟研究结果表明,七台河90#条带煤柱的蠕变类型为衰减蠕变,煤柱在开采结束的第三年进入稳定蠕变阶段,这与现场地表破坏程度的考察及矿方对地表下沉的监测结果相符合.研究对胜利煤矿一采区的上覆岩层和地表建筑物起到了很好的保护作用.

在条带开采过程中,留设煤柱宽度和开采宽度是两个最重要的因素,不仅关系到煤炭资源的采出率,而且对煤柱稳定性,覆岩破坏和地表下沉有着十分重要的作用。为确定1109工作面开采过程中最佳的煤柱宽度和开采宽度,对开采方案进行设计和优化分析。根据理论计算可得1109工作面最佳开采宽度为58.8 m,最佳留设煤柱宽度为39 m。并采用数值模拟的方法对煤柱的稳定性进行分析,分析结果显示煤柱尺寸科学合理。