孤岛煤柱条件下冲击危险工作面终采线位置优化设计

温颖远，薛成春，曹安业，牛风卫，郭文豪，沈志平

（1.新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047；2.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116；3.大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037003；4.上海大屯能源股份有限公司 姚桥煤矿，江苏 沛县 221611）

近些年，我国煤炭开采深度每年以10～25 m的速度向深部延伸[1-3]，煤炭地质赋存条件的复杂性随之提升，伴随着矿井历史开采遗留问题，冲击地压矿井数量日益增多，截止2017年，我国冲击地压矿井数量已达到177对[4]，冲击地压灾害成为矿井安全生产的重大隐患之一[5-7]。

相关学者采取理论分析、现场实践和数值模拟等研究方法，对一侧或多侧采空后形成的孤岛煤柱区应力分布特征进行研究[8-10]。研究表明，孤岛煤柱（工作面）应力集中程度更高，支承应力超前影响范围更广，冲击危险性更高。另外，专家学者对不规则孤岛煤柱（工作面）诱发冲击地压机理也进行深入研究[11-12]，采用理论计算、数值模拟方法探讨了不规则煤柱区煤岩体的垂直应力和稳定性，研究煤柱区诱发冲击地压机理，研究结果表明煤柱形状越复杂，安全系数越小，煤柱稳定性越差。实践表明，冲击危险工作面除了采取有效的防冲措施，还应该重视工作面布局，从区域上降低工作面及受其开采影响区域的冲击地压危险性[13-15]。周辉[16]等通过构建试验模型，研究认为工作面停采线结构应该包括开挖影响区范围、超前影响区范围、两区域最小安全距离3部分。崔树江[17]通过在某矿8105综采工作面中间回风巷布置应力观测区和煤体松动范围观测区，动态监测煤柱内应力变化，系统研究了工作面停采后煤体超前支承应力影响范围和应力分布形态。……