孤岛工作面蠕变煤柱宽度优化：2-3m范围内的稳定性与经济效益

本文主要探讨了残采孤岛工作面蠕变煤柱宽度数值研究的问题，特别是在确定孤岛工作面顺槽煤柱在遭受采空区二次蠕变破坏后，其合理的稳定宽度。通过理论分析和数值模拟，研究者发现煤柱在计算中的稳定宽度为5.4~6.3米，特别是当宽度为6米时，煤柱能够抵抗采空区的影响保持稳定。 研究过程中，充填体宽度的变化对留巷的稳定性有着显著影响。实验中设置了四个充填体宽度条件：2m、3m、4m和5m，图4显示了这些宽度下的垂直应力变化。随着充填体宽度增加，巷道的稳定性逐渐增强，但同时底板受扰动的范围扩大，导致底鼓变形增加。具体来说，从2m到5m，巷道底鼓量从0.53m增加到0.75m，增长了43%。 在2~3m的充填体宽度范围内，可以有效控制留巷底鼓量，同时保持充填体的强度和承载力，满足工作面运输和通风的安全要求。然而，如果充填体过窄，不足以承受地应力，可能导致承载能力下降，巷道稳定性降低，施工难度增大。文章引用了多篇相关研究，如孙晓明等人关于薄煤层切顶卸压留巷的关键参数研究，李学华等人关于冲击倾向性围岩沿空掘巷防冲控制的研究，以及钱鸣高等人的矿山压力与岩层控制论著，为本研究提供了理论依据。 总结得出，对于残采孤岛工作面的留巷充填设计，合理选择充填体宽度至关重要，既要考虑到稳定性、安全性，也要兼顾经济效益。作者郑强的研究成果为优化此类工作面的巷道设计和施工提供了科学指导。