为避免采空区煤柱发生大面积垮塌,采用数值模拟的方法通过对比不同模型塑性区发育结果及最大主应力分布规律研究合理的煤柱留设宽度。研究结果表明:鑫源煤矿原采用每开采12 m留设8 m煤柱的开采方案煤柱内部无弹性核区无法维持自身稳定,推荐采用每开采12 m留设11 m煤柱的开采方案。 孔柱状图表2岩层力学参数表2.2模拟结果分析（1）开采参数的数值模拟-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港倒角机塑性区模拟结果分析方案1塑性区发育过程如图3所示。在垂直于煤柱中心线的断面上，塑性区最初呈楔形出现在煤柱边缘，并逐渐向煤柱中部发展，当深入煤柱2m后，楔形区沿摩擦角呈“K”字形发散，向煤柱中下部

转载中国知网整理! www.suoguanjixie.name、中上部延伸，并依次贯通煤柱，导致塑性区面积急剧增加，此后煤柱变形量显著，顶、底板快速移近，最终因煤柱变形量过大而无法收敛。方案2～方案6塑性区发育宽度如图4所示。各方案煤柱上、下塑性区宽度变化如图5所示。当煤柱宽度较大时（如方案5、方案6），其塑性区范围基本一致，煤柱上部发育深度较下部浅约1m；随着煤柱宽度的减小（如方案4、方案3、方案2），塑性区下部发育深度逐渐增加并拉大与上部的差距，将塑性区范围整体向煤柱内部拓展，直至贯通煤柱。发生这种转变的转折点与方案4较为接近，煤柱宽度约10m，弹性（a）过程1（b）过程2（c）过程3（d）过程4图3方案1塑性区发育过程（a）方案2（b）方案3（c）方案4（d）方案5（e）方案6图4方案2～方案6塑性区云图Vol.37No.06鑫源煤矿开采参数的数值模拟研究———刘文涛第37卷第06期方案123456采宽/m121212121212留设煤柱宽度/m789101112岩性粗粒砂岩泥岩3#煤弹性模量/抗拉强度/MPa1.750.520.04内摩擦角/(°)382030内聚力/方案编号塑性区宽度/m开采参数的数值模拟-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港倒角机 转载中国知网整理! www.suoguanjixie.name