沿空巷道不同宽度煤柱应力分布与顶板运动规律

李华山; 甄国伟; 高久国; 尹延春

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.09.009

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (9) : 48 -54. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.09.009

沿空巷道不同宽度煤柱应力分布与顶板运动规律

李华山, 甄国伟, 高久国, 尹延春

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摘要

煤柱合理宽度留设是保证沿空巷道稳定性及冲击地压灾害防控的关键设计参数。通过数值模拟研究了不同宽度煤柱下的沿空巷道围岩应力分布，分析了不同宽度煤柱应力分布特征及类型，确定了不同宽度煤柱垂直应力峰值和塑性区范围的关系，设计了唐口矿6315工作面煤柱合理宽度，并进行了现场应用。研究表明：随着煤柱宽度增大，煤柱应力集中系数逐渐增大并趋于稳定，开采帮煤体应力集中系数逐渐减小，开采帮峰值位置逐渐向煤体深部移动；随着煤柱宽度增大，上覆顶板转动角度呈指数函数减小趋势，煤柱应力分布形态由尖峰型向马鞍型转变。应用上述研究成果确定6315工作面合理煤柱宽度范围为5.4～9.1 m，回采过程中微震事件分布较分散且距煤柱距离较远，钻屑量峰值位置随煤柱宽度增大逐渐向开采帮煤体深部移动，煤柱留设宽度合理有利于顶板能量以临空侧覆岩缓慢运动的方式进行释放，从而降低顶板储存弹性能量。