根据芍药花煤矿4404工作面工程地质条件,采用理论分析,FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法研究了孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸,分析了不同宽度护巷煤柱条件下煤柱内弹塑性区发育情况和竖直应力分布规律,结果表明:当煤柱宽度在20~25 m之间时,煤柱中部有足够大的弹性核,可保证煤柱自身及巷道的稳定性;当煤柱宽度大于19 m时,煤柱内竖直应力开始减小,并且呈现出双峰应力分布状态,由此确定4404工作面合理护巷煤柱宽度为20 m。

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147