基于形状指数和面积的不规则煤柱稳定性分析

为了准确判断不规则煤柱的稳定性,提出将煤柱形状指数和面积作为影响煤柱稳定性因素的思路。通过数理统计和实例分析发现,煤柱形状越复杂,其安全系数越小,煤柱就越不稳定。煤柱面积越大,其安全系数越大,煤柱就越稳定。煤柱安全系数与煤柱形状指数和面积之间存在定量关系,在采深约150 m,煤厚约2.2 m,采宽20~30 m,煤柱面积3 000 m2以下条件下,不规则煤柱的安全系数K与其形状指数S和面积A的函数关系表达式为K=8.799 9S-0.9+0.056 1ln(A)-1.773 4。研究结果表明,煤柱形状指数和面积是影响煤柱稳定性的重要因素,可作为计算不规则煤柱安全系数的重要指标。