采动过程中区段煤柱力能演化及失稳机理

陈昆木; 杨科; 郭鹏慧; 池小楼; 王长城; 王一科; 李冰冰

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.10.001

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (10) : 1 -7. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.10.001

采动过程中区段煤柱力能演化及失稳机理

陈昆木, 杨科, 郭鹏慧, 池小楼, 王长城, 王一科, 李冰冰

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

本文针对特厚煤层综放工作面采动过程中区段煤柱失稳问题，以顾北矿14321工作面18 m区段煤柱为工程背景，通过构建“偏应力-形变能”双重力学判据，结合FLAC3D数值模拟与现场监测，系统地揭示了采动过程中煤柱力能演化规律及失稳机理。研究表明：煤柱屈服由偏应力控制，其峰值随工作面推进距离增大而升高，且应力集中区由非对称分布向煤柱中心迁移。当偏应力超过煤体强度极限时，诱发剪切滑移破坏。区段煤柱沿倾向方向形变能呈单峰分布，峰值位置随推进距离增大向煤柱深部迁移，沿走向方向形变能呈多峰波动，受周期来压影响显著。塑性区在双侧采动下贯通率高达85%，偏应力峰值与形变能核区重合时煤体进入塑性屈服阶段，验证了力能协同演化致灾机理。