摘要

深部矿井护巷煤柱常处于“三高一扰动”的复杂环境,护巷煤柱稳定性对煤矿通风、运输与行人起着关键作用。针对动载扰动下深井护巷煤柱已发生突变失稳的问题,以新河煤矿-980 m水平3煤层6302工作面南部集中大巷保护煤柱为工程背景,基于FLAC3D模拟软件研究了动载扰动下深部护巷煤柱破坏失稳演化过程,分析了动载强度、煤柱尺度对煤柱动力破坏演化的影响规律,进而建立了护巷煤柱动力失稳尖点突变失稳模型和判别式,揭示了动载作用下深井护巷煤柱破坏特征及突变失稳机理。研究表明:(1)增大护巷煤柱尺寸能够提高稳定性,减小其失稳破坏的几率;(2)外部动载冲击强度越大,护巷煤柱易发生整体失稳破坏;(3)基于护巷煤柱承载力学模型,利用尖点突变模型和弹性薄板理论推演了与外部动载强度、煤柱尺寸等因素有关的煤柱稳定性判别式,提出了动载扰动下深井护巷煤柱失稳破坏判别方法,并进行了工程验证。研究成果丰富了煤柱失稳类冲击地压的预防和控制理论体系,为现场工作面回采护巷煤柱的留设及维护提供可靠的理论指导。