采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (5): 1170-1182.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2026.0035
吕科1，屠世浩1，苗凯军1，郭本焕1，赵宏斌1，唐龙1，王大鹏1,2
摘要： 采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法，建立了房式煤柱采动破坏失稳理论模型，揭示了上覆房式采空区采动破坏失稳机理，通过有限元-离散元耦合模型，分析了采动过程中不同宽度房柱式煤柱应力演化特征及破坏规律。建立了以层间距、集中应力传递深度、煤柱与巷道压覆关系为指标的灾害定量判别模型，揭示了不同层间距下应力传递形式对下伏工作面致灾类型的控制机理。结合石圪台煤矿与沙坪煤矿的工程案例进行了实证分析。由沙坪煤矿9303工作面数值模拟结果可知：房式煤柱受重复采动影响，房式煤柱宽度小于10 m时其破坏呈现显著的超前特征；10~15 m时房式煤柱应力处于临界失稳状态；宽度大于15 m时表现为滞后破坏。结合石圪台煤矿3-1-2煤层地质参数计算可知，层间距小于煤柱顶板破断临界厚度，将导致下伏工作面出现压架及巷道变形事故，从而提出下伏工作面增强支护或房式煤柱采取预裂爆破等措施。本研究有望为类似地质条件房式采空区下安全开采与灾害防治提供定量化判别依据。
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