摘要

平顶山老旧矿区开采服务年限长、遗留煤柱多、回采难度大,要延长矿井使用寿命,实现节支增效,回收遗留煤柱已迫在眉睫,但孤岛工作面开采面临着防水煤柱合理留设难题,若防护不利,易引发矿井水害,增大开采成本。因此,针对现场面临的工程实际问题,以消除或减少采空水患为目标,采用数值模拟研究手段,对原设计方案进行优化选择及对比分析,动态再现了多采面开采及巷道采掘下的围岩应力场、位移场和塑性破坏规律,并进行了工程实践应用。结果表明,留设25 m煤柱宽度,采面回采前后均存在一定厚度的弹性核区,围岩变形量小,有利于巷道维护,无明显的应力集中现象,可满足工程实际需要,采面已实现安全回采,未发生采空区突涌水事故,最大限度地回收了煤炭资源,研究成果给全国相似矿区遗留煤柱安全回收提供借鉴依据。

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