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崔晓伟：坚硬顶板巷道煤柱宽度设计及模拟分析
D0I:10.19449/j.cnki.2095-6282.2025.08.034.
坚硬顶板巷道煤柱宽度设计及模拟分析
DesignandSimulationAnalysisofCoalPillarWidthinRoadwayswithHardRoofs
崔晓伟
CUIXiaowei
山西三元煤业股份有限公司，山西长治046000
ShanxiSanyuanCoalIndustryCo.,Ltd.,Changzhi046000,Shanxi,China
摘要：为研究浅埋深坚硬厚顶板地质环境下的护巷煤mericalsimulation;roadwaysupport
柱宽度问题，文章基于现场实测数据，结合科学计算分类号：TD822
方法，推导出合理的煤柱宽度，利用UDEC模拟软件
进行数值建模分析，构建了多个不同煤柱宽度下的模
拟场景，以验证理论计算结果的准确性。研究结果表明，1研究背景
理论计算得出的煤柱临界宽度为17.5m；数值模拟结
在坚硬顶板条件下，煤柱留设是巷道支护的核心，
果揭示当煤柱宽度为18m时，煤柱内部的应力分布较
该类顶板岩层完整性高、抗破坏能力强，在采动过程
为均衡，可有效控制塑性变形区域；经理论计算与数
中易形成大面积悬顶，导致煤柱承受超前支承压力与
值模拟的双重验证，确定在相似地质条件下，煤柱宽
侧向支承压力的双重作用。煤柱宽度不足易引发塑
度设为18m更为科学合理。
性区贯通、煤柱失稳现象；过度留设煤柱则会导致资
关键词：煤柱宽度；理论计算；数值模拟；巷道支护
Abstract:Inordertostudythecoalpillarwidthinroad-源浪费[2]。目前，相关学者多针对单一地质条件，研
wayprotectionunderthegeologicalenvironmentof究煤柱的合理宽度，缺乏对坚硬顶板综合影响机制的
hardandthickroofwithshallowburieddepth,basedon定量分析。
fieldmeasureddata,combinedwithscientificcalculation文章综合运用现场实测、理论分析与数值模拟相
methods,thereasonablecoalpillarwidthisdeduced.The结合的方法，对坚硬顶板回采巷道的矿压显现规律及
numericalmodelinganalysisiscarriedoutwithUDEC煤柱优化问题进行深人研究，旨在为煤矿安全、高效
simulationsoftware,andmultiplesimulationscenarios生产提供参考。
underdifferentcoalpillarwidthsareconstructedtoverify
theaccuracyofthetheoreticalcalculationresults.There--2二
工程概况
searchresultsshowthatthetheoreticallycalculatedcritical
山西三元煤矿位于山西省长治市西郊，生产规模
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