中国安全科学学报

作者：李广贺, 呼子桓, 王东, 王来贵, 周志伟, 丁春健

单位：1 辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000；2 辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000；3 国能宝日希勒能源有限公司,内蒙古 呼伦贝尔 021008

关键词：露天矿,端帮开采,支撑煤柱,失稳判据,弹性地基

基金：国家自然科学基金资助(52204135); 国家自然科学基金资助(52204136); 辽宁省国际科技合作计划(2022JH2/10700004); 辽宁省高等学校基本科研项目(LJKQZ2021155); 辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目(LNTU20TD-01)

为探究露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据与支撑煤柱合理留设,实现露天矿端帮边坡与支撑煤柱最优形态参数设计,应用Winkler弹性地基理论,构建露天矿端帮开采下顶板-支撑煤柱力学承载模型,推导出顶板竖向位移及支撑煤柱竖向应力理论公式,并采用数值模拟方法验证理论计算结果,根据支撑煤柱安全系数要求,结合Wilson煤柱极限强度理论,建立露天矿端帮开采支撑煤柱失稳判据,从理论上揭示出露天矿端帮边坡与支撑煤柱形态参数对支撑煤柱安全系数的影响特征。研究结果表明:支撑煤柱安全系数与采深、边坡角及边坡高度呈负相关指数函数;与留设支撑煤柱总宽度呈正相关线性函数,顶板竖向位移及支撑煤柱竖向应力的理论计算曲线呈马鞍形分布,理论计算与数值模拟结果基本一致,证明理论计算具备一定的合理性与准确性。

来源：2023年第9期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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