DOI: 10.11799/ce202512010
多煤层遗留煤柱下伏工作面顶板异常来压机理与分区管控研究
郭庆瑞1
余波1
张智强1
崔海龙2
路雄1
张晓春1
武智东1
1.国电建投内蒙古能源有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 0172092.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：为揭示上覆采空区与遗留煤柱对下伏工作面异常来压的耦合致灾机理,保障下伏工作面顶板稳定及安全高效回采,以察哈素煤矿 32302 工作面为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,系统开展多煤层遗留煤柱下伏工作面顶板异常来压机理研究.构建遗留煤柱作用下的底板应力分区模型,明确底板浅层压剪复合应力集中区特征及前后 50 m范围的应力异常分布规律.基于弹性薄板理论建立基本顶周期来压力学模型,揭示基本顶在工作面推进至11.4 m时首次发生失稳、推进至15 m时失稳特征显著的力学演化规律.结合三维数值模拟与现场液压支架工作阻力监测数据,识别出上覆采空区边缘与遗留煤柱引发的应力叠加特征及动态传递路径,明确超前应力峰值最大升幅达34.08％,遗留煤柱下方集中应力达 24.23 MPa.基于上述研究,提出以工作面推进位置为依据的三级分区管控准则,划定开切眼前方 50 m 预警区、开切眼前后20 m高危区及开切眼后方20 m卸压区.研究成果可为多煤层遗留煤柱下伏工作面顶板灾害识别及区域防控提供可靠理论依据与工程技术指导.
关键词：上覆采空区遗留煤柱顶板异常来压弹性薄板理论液压支架阻力
分类号：TD322.5(矿山压力与支护)TD822(矿山开采)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2026-01-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 70-79 )
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