采用数值模拟方法研究了不同宽度窄煤柱应力分布和位移特征,由此确定了窄煤柱沿空掘巷合理煤柱宽度。工程实践表明,5 m煤柱能够满足巷道稳定性控制要求,工作面回采期间巷道变形较小。

针对大断面沿空掘巷窄煤柱宽度确定的难题,通过FLAC3D数值模拟研究回采对不同宽度窄煤柱的变形破坏与受力分布规律,确定了窄煤柱合理宽度并成功应用于工程实践。研究结果表明:1随煤柱宽度增加,中间弹性核也在增加;2随工作面向前推进,垂直应力分布由梯形分布逐渐向三角形分布演化,超前20m是转折点,应对回风巷道加强支护;3煤柱宽度对应力分布影响较大,随煤柱宽度的减小,垂直应力分布由梯形分布逐渐向三角形分布演化;4煤柱表面向巷道内的位移随煤柱宽度的增加而缓慢增大,超前工作面5m且煤柱达到6m时,基本趋于稳

针对沿空掘巷围岩控制中煤体硬度指标因素,展开中硬煤层条件下沿空巷道布置及支护参数的优化设置分析与研究,通过室内不同硬度煤体σ-ε、ε-t及σ-t实验,得出对应坚硬、中硬、较软—松软四种煤体硬度的本构模型依次为近弹性本构关系（非线性）、弹塑性本构关系、流变本构关系（蠕变—松弛本构关系）。基于中硬煤体的本构关系分析,采用FLAC3D数值软件进行窄煤柱合理宽度及支护参数模拟分析,选取Hoek-Brown强度准则的Strain-Softening Model本构模型,研究非线性软化材料的变形规律,得出中

运用理论计算与UDEC数值模拟软件分别对五沟煤矿1023工作面沿空掘巷合理留设窄煤柱宽度进行研究,分析不同煤柱宽度下沿空掘巷围岩变形规律以及围岩表面位移规律,确定了留设窄煤柱的合理宽度。通过现场应用表明,窄煤柱的留设宽度符合使用要求。