非均质岩石损伤效应下沿空留巷煤柱宽度研究
解振华1
马添虎1
范张磊2
范超军3
刘虎生1
胡江1
李云飞1
1.国家能源集团神东煤炭集团乌兰木伦煤矿,内蒙古鄂尔多斯0172052.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 2211163.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000
摘要：目前对沿空留巷煤柱宽度留设的研究集中在煤柱强度、煤柱载荷与煤柱稳定性方面,很少考虑岩石非均质性及损伤效应对煤柱留设宽度的影响.以乌兰木伦煤矿四盘区12煤沿空留巷为工程背景,在考虑岩石非均质性-损伤效应基础上,综合运用理论分析、数值计算、现场实测等方法,研究了煤柱留设宽度.研究结果表明:岩石非均质性-损伤效应模型可较好地反映岩石破裂特征,即在弹性阶段仅有少量颗粒发生破坏,在塑性阶段裂隙开始发育并出现贯通现象,在破坏阶段形成沿对角线方向的宏观剪切裂纹;随着煤柱宽度增大,巷道整体变形量先减小后增大,在煤柱宽度为6 m时发生突变,煤柱周围损伤区域范围及损伤程度不断减小;采动侧巷帮变形量大于非采动侧,但随煤柱宽度改变的变化量较非采动侧小,采空区侧围岩损伤分布大于实体煤侧;根据理论分析、数值计算确定沿空留巷煤柱宽度为5 m并应用于工程现场,工作面前方巷道整体变形量不大,工作面后方60 m后顶板覆岩移动变形基本稳定,验证了沿空留巷煤柱宽度留设的合理性.
关键词：沿空留巷煤柱宽度围岩控制围岩稳定性岩石非均质性损伤效应单轴压缩实验
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：中国博士后科学基金面上项目(2020M680975)辽宁省教育厅科学技术研究项目(LJ2020JCL005)
论文发表日期：2021-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 56-62 )
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