采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3): 663-673.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0449

• 论文 • 上一篇    下一篇

沿空-煤柱型孤岛工作面接续开采覆岩结构及能量聚散演化特征

张向阳1,2,童治鹏1,2,段云刚3,杨伟昆1,2,杨德群1,2   

  1. 1. 安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽淮南232001;
    2. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽淮南232001;
    3. 淮河能源西部煤电集团有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000
  • 出版日期:2026-05-15 发布日期:2026-05-15
  • 通讯作者: 童治鹏,E-mail: zp-tong@aust.edu.cn,Tel: 19856198458
  • 作者简介:张向阳(1980— ),男,河南省睢县人,博士,教授,博士生导师,从事矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
     安徽省自然科学基金面上项目(2508085ME131);国家自然科学基金面上项目(52074007,52074008)

Overburden structure and energy accumulation and dispersion evolution characteristics during continuous mining of gob side-coal pillar isolated island working face

  • Online:2026-05-15 Published:2026-05-15

摘要: 为优化孤岛工作面接续开采方式并明确灾害重点防控部位,以色连二矿12405沿空-煤柱型孤岛工作面为研究对象,采用相似模拟、理论分析、数值模拟、工程实践相结合的方法,研究了孤岛工作面回采过程中覆岩结构及能量聚散演化特征。结果表明:孤岛工作面无煤柱侧采空区贯通后,高位“T”形梁与低位基本顶覆岩积聚的弯曲变形能与重力势能瞬间转化为动能是诱发采场阶段性矿震扰动的主要原因;孤岛工作面回采前,能量主要积聚在煤层两巷及其上部40 m顶板覆岩处,无煤柱侧端头及煤柱能量积聚高于中部,呈弧形向底板延伸;孤岛工作面回采后,能量向遗留煤柱和关键层转移,遗留煤柱能级显著上升,易诱发煤柱片帮滑移灾害。工程实践表明,预裂爆破切顶降低了顶板大面积来压风险及巷道单体支架压力,能够消除孤岛煤柱,达到安全高效无煤柱接续开采目的。

关键词: 孤岛工作面, 煤柱, 接续开采, 覆岩结构, 能量聚散, 切顶卸压

中图分类号: