针对浅埋煤层孤岛工作面区段煤柱宽度优化问题,以南梁煤矿3-1煤层30101-1孤岛工作面区段煤柱为工程背景,建立了孤岛工作面区段煤柱上方覆岩结构在采掘活动影响下的演化特征模型;利用两区约束理论、极限平衡理论计算得出了该地质条件下孤岛工作面区段煤柱塑性区宽度不小于3 m,区段煤柱宽度不小于10 m;采用Flac3D数值模拟软件分析了该工作面区段煤柱宽度为15,12,10,8 m时的应力演化规律、塑性区分布规律以及巷道变形规律,结果表明:该区段煤柱宽度小于12 m时,巷道变形量骤然增大,煤柱弹性区急剧缩小,塑性区占比增大,且超过区段煤柱宽度的60％;同时结合相邻工作面区段煤柱留设情况,最终确定南梁煤矿30101-1孤岛工作面区段煤柱优化后的宽度为12 m时,满足安全生产要求.
浅埋煤层 孤岛工作面 覆岩结构 数值模拟 区段煤柱