基于防冲的充填工作面区段煤柱合理宽度研究 论文

为了实现充填工作面回采期间的防冲安全，研究以山东运河煤矿充填回收遗留条带煤柱为工程背景，在深入分析相邻采空区侧向支承压力分布特征的基础上，建立了充填工作面区段煤柱失稳的工程力学模型。通过该模型，研究了区段煤柱的应力分布特征和失稳准则，并确定了区段煤柱的合理尺寸。研究结果表明，由于充填浆体和矸石力学作用机理的差异，区段煤柱处于水平方向的不等压力结构。当区段煤柱所承受的水平挤压力大于顶底板施加的阻抗力时，区段煤柱存在失稳的风险。综合考虑防治冲击地压、保障充填开采可靠性及提高煤炭资源回收率等因素，最终确定区段煤柱的合理宽度为5.1～8.8米。

在确定合理宽度的过程中，相关研究提供了丰富的参考资料。《综采工作面区段煤柱合理宽度研究》中详细探讨了不同工作面条件下的煤柱宽度优化策略【综采工作面区段煤柱合理宽度研究】；《综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究》也对类似环境下的煤柱宽度进行了深入分析【综放工作面区段煤柱合理宽度优化研究】。这些研究成果不仅为本次研究提供了有力支持，也为煤矿工程设计和施工提供了重要参考。