《表2 下区段工作面回采时不同宽度煤柱的弹性核区率统计》

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《基于SMP准则的煤柱合理尺寸研究》

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下区段工作面开采后，受上区段采空区顶板压力与本区段采空区上覆岩层的双重影响，煤柱的塑性破坏加剧，不同宽度煤柱的塑性区情况如图2所示，数值模拟表明随着煤柱宽度增加，核区率增大。在19m的煤柱宽度下，煤柱两侧塑性区的宽度之和明显大于中部弹性核区的宽度；在煤柱宽度取23m的情况下，煤柱中塑性区的范围会进一步缩小，弹性核区的范围进一步增大，此时煤柱中部弹性核区的范围为13m，核区率为0.56；继续增大煤柱尺寸，在其取25m的情况下，煤柱中部弹性核区的范围能达到16.5m，核区率为0.66，根据上述煤柱稳定性弹性核区率指标判定，煤柱能够保持相对稳定。同时，当煤柱的宽度大于25m之后，继续增大煤柱的宽度已经无法减小塑性区的宽度，只能进一步增大弹性核区的宽度。结合上节理论结算结果确定3#煤层区段保护煤柱尺寸为25m。