中国安全科学学报

作者：姜聚宇, 杨慧雯, 王东, 王来贵

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

关键词：端帮开采,支撑煤柱,煤柱失稳,突变理论,相似材料模拟

基金：国家自然科学基金资助(51874160);辽宁省“百千万人才工程”项目;辽宁工程技术大学学科创新团队项目(LNTU20TD-01)

为研究端帮开采过程中支撑煤柱稳定性演化特征,基于突变理论,推导支撑煤柱失稳判据,采用相似材料模拟试验,研究不同宽度支撑煤柱在回采及分级加载过程中,竖向应力分布形态、演化机制及两者与煤柱失稳关系,通过数值模拟验证试验结果。研究结果表明:当屈服区宽度超过煤柱宽度88%,煤柱将发生失稳;回采过程中煤柱竖向应力呈马鞍形分布,处于稳定状态;分级加载过程中,煤柱宽度由小到大依次发生剪切破坏,煤柱中部竖向应力出现突增,视为失稳前兆,可将竖向应力突变拐点作为失稳预警判据;试验中煤柱稳定性与数值模拟结果基本一致,验证了试验结果的合理性与可靠性。

来源：2021年第10期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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