孤岛面沿空掘巷煤柱尺寸优化及能量分析

针对王庄煤矿深部采区8102孤岛面特殊生产地质条件,建立数值模拟计算模型,分析煤柱宽度对侧向支撑压应力、巷道表面位移、塑性区分布和巷帮应力等参量的影响规律;开发单元可释放弹性应变能计算及其与TECPLOT耦合分析程序,研究了孤岛面沿空掘巷煤柱中弹性应变能密度的分布特征。结果表明:随着煤柱宽度增大,可释放弹性应变能密度增加,耗散应变能密度减小。煤柱宽度为5 m时,煤柱中形成两部分楔形区域,损伤破坏严重;当煤柱宽度大于10 m时,煤柱中存在稳定的弹性核,可释放弹性应变能密度分布梯度较小,可避免因弹性能急剧集聚而发生的动力灾害。