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摘要
为研究上侧相邻采空区富水条件下区段煤柱留设宽度，以山西某煤矿二采区2206与2207工作面为工程背景，采用现场及室内试验、理论分析和数值模拟对留设煤柱尺寸进行研究。利用钻孔窥视和岩石力学试验获得煤岩裂隙发育与强度特征，并基于弹塑性理论和两区约束理论推导了煤柱塑性宽度计算公式，在此基础上，运用数值模拟研究煤柱支承压力分布规律和在上、下区段工作面回采期间的不同宽度煤柱应力及塑性变形。研究表明：(1)煤柱内部完整性较好，煤岩自稳性较强，煤柱最小留设宽度理论计算值为15.8 m;(2)上区段2207工作面回采期间煤柱内垂直应力峰值和集中系数随宽度的增大呈逐渐减小趋势，宽度小于25 m的煤柱内将出现连通性变形破坏；(3)下区段2206工作面回采后，宽度25 m及以上的煤柱内垂直应力分布呈“双峰一谷”型，出现弹性核区域且塑性破坏区未贯通。基于试验和数值模拟结果，综合考虑矿井安全稳定性和高效开采等因素，确定隔水煤柱合理宽度为25 m。
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