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摘要
针对临空巷道大变形及控制难题，以陕北某矿5-2煤两相邻工作面开采为研究背景，提出了通过优化区段煤柱留设宽度来减小巷道变形的方法。综合采用理论分析和数值模拟，研究了不同区段煤柱宽度下采空区应力分布特征及中部应力恢复区宽度，区段煤柱载荷分布形态及演化特征，并结合区段煤柱弹塑性演化规律，确定区段煤柱合理留设宽度。结果表明：(1)双面开采后，首采工作面采空区Salamon单元垂直应力呈不对称“马鞍形”分布，且随着区段煤柱宽度的增加，应力峰值从5.8 MPa逐步减小至3.9 MPa,采空区应力恢复区宽度从187 m缩减至162 m;而临空工作面采空区Salamon单元采空区垂直应力呈“尖顶拱形”分布，峰值及中部应力恢复区宽度变化不大；(2)随着区段煤柱宽度的增加，其垂直应力分布形态由“拱形”逐步演化为“马鞍形”,应力峰值由37.19 MPa逐步减小至28.32 MPa,垂直应力趋于均匀化，并以弹性核区占比40%作为煤柱临界失稳判别指标，确定区段煤柱的合理宽度为20 m,与理论计算结果基本一致。
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