煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (5): 11-19.doi: 10.11799/ce202605002
综放错层位沿空掘巷煤柱合理宽度及稳定性研究
毛金峰，马晓川，王
鹏，马国平，李子豪，任亚军，孙海涛
1. 新疆煤炭资源绿色开采教育部重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830023
2. 河北工程大学 矿业与测绘工程学院，河北 邯郸 056038
3. 新疆煤炭绿色智能开采工程研究中心，新疆 乌鲁木齐 830023;
4. 开滦（集团）有限责任公司，河北 唐山 063000
5. 晋能控股煤业集团塔山煤矿有限公司，山西 大同 037001
Reasonable width and stability of narrow coal pillars for gob-side entry driving in a fully mechanized top-coal caving face with stagger arrangement
摘要：
针对厚煤层沿空掘巷窄煤柱大变形难控制问题，以120605工作面为工程背景，采用理论分析、数值模拟等方法，对沿空巷道窄煤柱留设宽度合理性及巷道布置方式进行研究。基于弹性地基梁理论建立基本顶断裂力学模型，计算得到基本顶断裂位置位于实体煤内约11.3m处，结合极限平衡理论确定煤柱破碎区宽度约5.0m，据此确定窄煤柱合理留设宽度为5.0~6.5m。在此基础上提出错层位沿空巷道布置方案，并通过数值模拟对比分析传统沿空掘巷与错层位沿空掘巷煤柱应力及塑性区分布特征。结果表明：传统沿空掘巷条件下窄煤柱基本处于整体塑性破坏状态，煤柱内垂直应力峰值为8~18MPa；采用错层位沿空掘巷后，煤柱塑性区范围明显减小，煤柱内垂直应力峰值提高至10~24MPa，较传统沿空掘巷提高约33%~67%，煤柱承载能力显著增强，同时巷道两帮应力差异明显减小。综合理论计算与数值模拟结果，建议工作面采用5m窄煤柱错层位沿空掘巷方案，有利于保证煤柱稳定性的同时提高资源回收率。
中图分类号:
