摘要: 研究条带煤柱下工作面回采巷道合理位置，对于增加回采巷道稳定性、减少资源浪费和实现工作面安全生产具有极为重要的意义。本文以山东济宁金桥煤矿条带煤柱下工作面为研究背景，通过理论分析，系统地研究了条带煤柱的应力分布规律及塑性破坏范围，确... 展开 研究条带煤柱下工作面回采巷道合理位置，对于增加回采巷道稳定性、减少资源浪费和实现工作面安全生产具有极为重要的意义。本文以山东济宁金桥煤矿条带煤柱下工作面为研究背景，通过理论分析，系统地研究了条带煤柱的应力分布规律及塑性破坏范围，确定了1310工作面轨道运输巷合理布置范围。通过相似材料模拟实验及数值模拟软件对留设不同宽度区段煤柱开采情况进行了模拟研究，为确定合理区段煤柱宽度提供了依据。在1310工作面进行了现场监测，验证了本文研究确定的轨道巷位置及区段煤柱宽度的可靠性与合理性。 （1）根据弹性力学平面应变理论、弹塑性理论、滑移线场理论，对遗留条带煤柱底部及右侧采空区建立了力学模型及力学计算，研究得出条带煤柱底部应力集中区域呈现泡形分布表现为中央应力集中严重两侧底部边缘10m内区域应力集中程度弱，1310上采空区下11.9m内的底煤及底板破坏严重，围岩松散破碎。 （2）通过相似材料模拟实验可知，在1310上工作面及1308工作面开采后，两采空区内顶板垂直应力较小，条带煤柱上应力分布呈“双驼峰”状分布，条带煤柱底部近1308采空区边缘一定区域应力较低。 （3）通过相似材料模型开挖时覆岩运动情况可知，当煤柱宽度留设5m时，煤柱上方基本顶以较快的速度断裂垮落，此时煤柱两侧的采空区被压实，两侧采空区一定范围内底板压力较高，煤柱应力集中程度降低，煤柱整体没有发生塑性破坏，煤柱可以保持较好的支撑作用。 （4）通过对条带煤柱下工作面建立数值模型分析可知，在工作面采掘期间当煤柱宽度为5m时，煤柱内分布应力虽大于初始应力，但应力集中程度不大；煤柱内虽发生了塑性破坏但还有较好的承载能力；轨道巷围岩变形量较小，巷道维护较容易。 （5）通过对1310工作面巷道变形量、超前支承压力及侧向支承压力现场监测可知，巷道变形量小容易支护，巷道位置布置合理，实现了条带煤柱下工作面安全高效回采。 收起