馮國瑞，朱衛(wèi)兵，李 竹，白錦文，羅澤強

(1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.山西省綠色采礦工程技術(shù)研究中心，山西 太原 030024；3.中國礦業(yè)大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

我國中西部礦區(qū)煤炭資源儲量豐富，開采初期限于開采技術(shù)和采掘設(shè)備水平，采煤方法多為房柱式開采，且呈現(xiàn)出采厚棄薄、采肥丟瘦、采優(yōu)棄劣和采易棄難特點。隨著礦井煤炭資源日益枯竭，殘煤復(fù)采成為提升礦井資源采出率和實現(xiàn)“精細化采煤”的重要手段，解放受老采空區(qū)遺留煤柱影響的整層棄煤逐步成為研究重點。研究層間巖層采動穩(wěn)定性判別方法、煤柱失穩(wěn)機理、煤柱群中各煤柱“多米諾骨牌式”鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)特征及其動態(tài)失穩(wěn)時序，探索科學(xué)開采方法并構(gòu)建安全復(fù)采技術(shù)體系是殘煤復(fù)采的關(guān)鍵所在。

針對該領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者對單個煤柱的力學(xué)性能開展研究，提出了評價煤柱強度的經(jīng)驗公式和評估煤柱穩(wěn)定性安全系數(shù)的確定方法，促進了對煤柱失穩(wěn)模式和加固方法領(lǐng)域的研究與實踐。事實上，煤柱作為多孔且裂隙發(fā)育介質(zhì)，因膠結(jié)弱面、礦井水侵蝕以及采動影響的作用，其承載能力逐步劣化并最終破壞失穩(wěn)，國內(nèi)外許多煤礦深受煤柱群下如何安全開采的困擾，一旦煤柱群大面積失穩(wěn)，易造成下煤層工作面壓架和地面大范圍塌陷。周子龍等分析了循環(huán)載荷作用下煤柱群體系的承載特性及疲勞損傷機理，提出了煤柱群穩(wěn)定性判別方法及降低煤柱群失穩(wěn)風(fēng)險的有效措施。朱德福等等采用重整化群的方法，研究揭示了采動影響下煤柱群應(yīng)力集中區(qū)和釋放區(qū)的位置及范圍。朱衛(wèi)兵等通過高清攝像機取幀技術(shù)，分析了相似模擬中近距離下煤層開采上覆煤柱群的動態(tài)失穩(wěn)過程，再現(xiàn)了煤柱群中各個煤柱破壞形式及其“多米諾骨牌式”鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)時序特征。筆者等提出了遺留煤柱群鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)的“關(guān)鍵柱”理論，認為遺留煤柱群的整體失穩(wěn)的根本原因是遺留煤柱群中“關(guān)鍵柱”的失穩(wěn)，進而引起覆巖載荷轉(zhuǎn)移誘發(fā)鄰近煤柱聯(lián)動失穩(wěn)。白錦文等提出了關(guān)鍵柱柱旁充填巖層控制的技術(shù)方法,并揭示了關(guān)鍵柱柱旁充填巖層控制的核心機理。

縱觀已有研究成果，有關(guān)底板煤柱群安全復(fù)采工程技術(shù)方面的研究鮮有報道。筆者結(jié)合山西元寶灣煤礦淺埋深工作面蹬空復(fù)采案例，綜合實驗室強度測試實驗、物理模擬、相似模擬及現(xiàn)場實測方法，研究底板煤柱群應(yīng)力分布及其破壞特征，提出柱式采空區(qū)封閉灌漿充填方法，確定底板蹬空安全復(fù)采的臨界充填高度，為類似條件下殘留煤柱資源的安全開采提供借鑒。

1 工作面概況

山西省元寶灣煤礦6107工作面寬度240 m，推進長度500 m，主采6號煤層，平均厚度3 m，傾角4°～8°，埋深150 m。6107工作面下方為9號煤層房采區(qū)，實測底板蹬空區(qū)長度普遍為25～50 m，寬度5～15 m，高度5～8 m，9號煤層巷道寬度2.5～5.0 m，高度2.2～4.0 m，6107工作面上方的4號煤層同樣為房采區(qū)，遺留柱采區(qū)寬度7～30 m，高度3～6 m，長度30～60 m，物探發(fā)現(xiàn)遺留柱采區(qū)頂板較為完整，僅部分區(qū)域出現(xiàn)垮落，6107工作面頂?shù)装宀删蚯闆r，如圖1所示，如何實現(xiàn)6107工作面蹬空階段的安全復(fù)采是亟待解決的重大技術(shù)難題。

圖1 6107工作面上下柱采區(qū)對照Fig.1 Pillar and goaf area overlying and underlying 6107 working face comparison diagram

2 蹬空開采底板煤柱承載及變形特征

2.1 力學(xué)模型

根據(jù)6107工作面開采現(xiàn)狀，將蹬空階段地質(zhì)條件簡化，如圖2所示。其中，為上煤層工作面采高，m；為下煤層工作面采高，m；為底板煤柱寬度，m；為煤柱間距，m。層間巖層厚度取15 m，下煤層殘留工作面采高為8 m，各煤柱間距30 m，煤柱寬度為10 m。根據(jù)類似開采條件下工作面超前影響范圍的研究成果，結(jié)合6107工作面采高及巖層柱狀，推測該工作面超前影響最大范圍為60 m。因此，圖2所示工作面超前應(yīng)力增高區(qū)波及底板2個煤柱，即2,3號煤柱處于超前應(yīng)力增高區(qū)，4號處于過渡區(qū)，而5～7號煤柱處于原巖應(yīng)力區(qū)。

圖2 試驗工作面蹬空開采示意Fig.2 Schematic diagram of kick-off mining in test working face

鑒于圖2試驗工作面蹬空開采模型屬于“多跨連續(xù)梁”的超靜定結(jié)構(gòu)，包含了7個殘采房式煤柱和2個半無限邊界煤柱。為了便于分析計算，將圖2中的蹬空開采覆巖結(jié)構(gòu)，簡化為左右邊界為固支，中間均勻布設(shè)7個彈簧支撐結(jié)構(gòu)，如圖3所示。其中，為煤壁處支承應(yīng)力，MPa；為工作面支承應(yīng)力峰值，MPa；為原巖應(yīng)力，MPa。每個彈簧代表圖2中對應(yīng)位置的底板煤柱。

圖3 多跨連續(xù)梁示意Fig.3 Schematic diagram of multi-span continuous beam

認清底板煤柱的載荷分布規(guī)律是評價底板煤柱穩(wěn)定的先決條件。通過結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器SMSolver，首先，求解各個彈簧支撐的壓縮量；其次，彈簧支撐點作為煤柱的中心支撐點，考慮到煤柱寬度為10 m，間隔1 m提取中心支撐點左、右兩側(cè)各5 m的下沉數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，考慮到6107工作面開采前底板煤柱彈性核區(qū)占比較大且仍處于穩(wěn)定狀態(tài)，將底板煤柱頂界面下沉數(shù)據(jù)除以煤柱高度獲得煤柱壓縮應(yīng)變，該應(yīng)變乘以彈性模量，獲得煤柱頂界面垂直壓應(yīng)力。結(jié)果表明，底板各煤柱頂界面垂直壓應(yīng)力分布近似呈線性非均勻分布狀態(tài)，以6107工作面下伏柱采區(qū)1，2，3號煤柱為例，3者頂界面垂直載荷分布形式如圖4所示。

圖4 底板煤柱頂界面垂直壓應(yīng)力分布形態(tài)Fig.4 Stress distribution of floor coal pillar top interface

基于此，建立頂界面載荷非均勻分布條件下煤柱內(nèi)應(yīng)力計算力學(xué)模型，依據(jù)各煤柱內(nèi)應(yīng)力計算結(jié)果，結(jié)合第四強度理論，深入探究各煤柱內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律。如圖5所示，其中，為底板煤柱頂界面左端應(yīng)力，MPa；為底板煤柱頂界面右端應(yīng)力，MPa；為煤柱內(nèi)任一點正應(yīng)力，MPa；為煤柱內(nèi)任一點切應(yīng)力，MPa。

圖5 煤柱頂界面應(yīng)力分布示意Fig.5 Stress distribution diagram of coal pillar top interface

設(shè)圖5中煤柱內(nèi)Airy應(yīng)力函數(shù)為

=+++

(1)

可得各應(yīng)力分量為

(2)

式中，，，，為待定系數(shù)。

根據(jù)上述邊界條件，可得待定系數(shù)，，，計算結(jié)果為

(3)

2.2 內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律

房采煤柱因上覆頂板巖層不均勻下沉而呈現(xiàn)偏心壓縮現(xiàn)象，斜切變形是導(dǎo)致煤柱發(fā)生屈服及破壞的主要形式。依據(jù)第四強度理論，由主應(yīng)力求解煤柱內(nèi)部各點Mises等效應(yīng)力可更為準(zhǔn)確地表征煤柱是否發(fā)生塑性破壞，相關(guān)參數(shù)取值中超前應(yīng)力集中系數(shù)為2，工作面埋深為150 m，地層巖石容重取25 000 N/m，故=3.75 MPa，=7.00 MPa；峰值距煤壁距離為10 m。煤柱彈性模量2 GPa，層間巖層彈性模量25 GPa，層間巖梁厚度取平均值15 m且為單位寬度，煤柱寬度10 m，煤柱高度8 m，以2，3號煤柱和5，6號煤柱為例，其內(nèi)應(yīng)力分布形態(tài)如圖6所示。

(4)

式中，為等效應(yīng)力，MPa；，，分別為第1、第2、第3主應(yīng)力，MPa。

圖6 底板各煤柱Mises等效應(yīng)力分布Fig.6 Distribution of Mises equivalent stress of coal pillars in floor and the division of dangerous areas

如圖6所示，在超前支承壓力作用下，2，3，5，6號各煤柱的左上角和右上角均出現(xiàn)不同程度的應(yīng)力集中，但2，3號煤柱應(yīng)力集中差異程度更大，2號煤柱的右上角以及3號煤柱的左上角是易發(fā)生破壞的危險區(qū)域，其斜切破壞趨勢更為明顯；而5，6號煤柱左上角和右上角應(yīng)力集中程度基本一致，表明5，6號煤柱趨近于均勻壓縮狀態(tài)，煤柱內(nèi)部各點等效應(yīng)力基本保持一致，處于尚未破壞的狀態(tài)。

3 煤柱破壞形式及柱群失穩(wěn)擴展規(guī)律

3.1 相似材料物理力學(xué)參數(shù)測試

在掌握底板煤柱因頂板非均勻下沉和載荷非均勻分布導(dǎo)致斜切破壞的基礎(chǔ)上，通過相似模擬研究，進一步探究底板煤柱群的動態(tài)失穩(wěn)次序。根據(jù)試驗工作面覆巖關(guān)鍵層判別結(jié)果，將全部地層簡化為關(guān)鍵層1，2，3、煤層及軟巖5種巖層。針對這5種巖性進行實驗，獲得符合要求的實驗材料配比。制作的標(biāo)準(zhǔn)試件如圖7(a)所示。不同配比對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖7所示，根據(jù)模擬實驗1∶160的應(yīng)力相似比要求，配比1最為合適。

3.2 物理模擬方案

通過物理模擬研究近距離煤層開采上、下煤柱采區(qū)條件下層間巖層運動特征、柱群破壞失穩(wěn)先后次序及其擴展規(guī)律，模型長度130 cm，寬度12 cm，高度63 cm。基于地層柱狀及相似材料強度測試結(jié)果，各巖層厚度及材料配比見表1。模型的幾何相似比1∶100，密度相似比1.0∶1.6，應(yīng)力相似比1∶160。模型頂部采用鐵塊加載的方式對模型進行載荷補償，用以模擬150 m埋深。

圖7 實驗材料配比試件參數(shù)測定Fig.7 Experimental material proportioning specimen and parameter measurement

表1 相似模擬材料基本物理力學(xué)參數(shù)

6107工作面煤層開采前，先采4號煤層，煤柱寬度為5 cm，間距為5 cm；而后開采9號煤層，煤柱寬度為2 cm，間距為7 cm，如圖8所示。6號煤層開采時，兩側(cè)各留寬度為10 cm的煤柱，工作面每間隔10 min向前開采5 cm，模型開采過程中通過高速攝影技術(shù)進行實時記錄，以準(zhǔn)確捕捉和再現(xiàn)煤柱破裂、失穩(wěn)及巖層破斷運動的全過程。

圖8 物理模擬實驗方案Fig.8 Scheme diagram of physical simulation experiment

3.3 底板煤柱破壞形式及失穩(wěn)時序

6107工作面回采過程中，物理相似模擬實驗很好地揭示了底板煤柱的破壞形式及底板煤柱群中“關(guān)鍵柱”的位置，對文獻[18]提出的關(guān)鍵柱理論起到重要支撐。當(dāng)6107工作面推進距小于30 cm時，頂、底板煤柱群均能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)6107工作面推進60 cm時，基本頂懸空段中部產(chǎn)生張拉裂隙，此時煤柱出現(xiàn)較大變形，但仍能保持完好和穩(wěn)定。通過高速攝像機逐幀分析，可以發(fā)現(xiàn)頂板巖層產(chǎn)生了明顯的非均勻下沉特征，且層間巖層的非均勻下沉對9號煤層柱采區(qū)中遺留煤柱產(chǎn)生了顯著的斜切作用，使底板煤柱剝落體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)下落的現(xiàn)象，如圖9所示。6107工作面開采過程中，上、下煤柱群失穩(wěn)及覆巖破斷運動過程如圖10所示。

結(jié)果表明，煤柱裂隙發(fā)育、剝落至整個煤柱群失穩(wěn)可分為5個階段：

(1)煤柱均勻承載壓密階段。中層遺煤開采前，層間巖層基本處于未采動狀態(tài)，呈現(xiàn)整體彎曲下沉的現(xiàn)象，各煤柱頂界面載荷近似于均勻分布，如圖10(a)所示。

(2)煤柱非均勻承載階段。伴隨著中層遺煤工作面向前推進，底板煤柱逐步過渡為非均勻承載狀態(tài)，且非均勻承載隨工作面推進愈發(fā)顯著，如圖10(b)所示。

(3)關(guān)鍵柱破壞失穩(wěn)階段。當(dāng)工作面推進至60 cm時，超前支承壓力影響下底板煤柱非均勻承載達最大化，此時距工作面最近的底板煤柱率先失穩(wěn)，如圖10(c)，(d)所示。

(4)失穩(wěn)載荷雙向傳遞階段。關(guān)鍵柱失穩(wěn)后，上覆載荷快速向前、后鄰近煤柱傳遞，誘發(fā)鄰近煤柱的破壞及失穩(wěn)，覆巖載荷雙向傳遞特征如圖10(e)所示。

(5)煤柱群整體失穩(wěn)階段。伴隨著覆巖載荷急速地在底板煤柱群中雙向傳遞，整個煤柱群形成以“關(guān)鍵柱”為中心“多米諾骨牌式”鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)特征，如圖10(f)所示。

圖9 物理模擬中破壞失穩(wěn)煤柱剝落體運動特征Fig.9 Movement characteristics of failure pillar fractured bodies in physical simulation

圖10 中層遺煤頂?shù)装逯蓞^(qū)煤柱動態(tài)失穩(wěn)過程Fig.10 Dynamic collapse process of coal pillars in middle residual coal roof and floor

4 充填率對煤柱穩(wěn)定性的影響規(guī)律

上述研究結(jié)果表明，6107工作面蹬空開采過程中，若不對底板煤柱進行加固，勢必導(dǎo)致工作面及超前煤巖體塌陷事故。為此，提出對底板柱采區(qū)進行注漿充填，注漿固結(jié)體對底板煤柱形成側(cè)向夾持作用，抑制底板煤柱塑性區(qū)擴展并提高煤柱承載能力，以此確保6107工作面安全回采。

4.1 充填體對煤柱彈塑性擴展的抑制效應(yīng)

根據(jù)文獻[17]統(tǒng)計結(jié)果，當(dāng)煤柱彈性核區(qū)占比達35%～40%時，可認為煤柱處于穩(wěn)定狀態(tài)。為確保6107工作面安全復(fù)采，以40%作為煤柱臨界失穩(wěn)判定標(biāo)準(zhǔn)。借助9號煤層煤柱煤樣應(yīng)力應(yīng)變測試結(jié)果對模擬參數(shù)進行標(biāo)定，如圖11(a)，(b)所示。以4號煤柱為例，充填體高度對底板煤柱彈塑性擴展的影響規(guī)律如圖11(c)～(h)所示。

圖11 煤體模擬參數(shù)標(biāo)定及充填體高度對煤柱塑性區(qū)擴展的抑制效應(yīng)Fig.11 Inhibition effect on plastic zone expansion due to calibration of coal simulation parameters and backfilling body height

由圖11可知，在9號煤層柱采區(qū)未充填時，4號底板煤柱塑性區(qū)完全貫通，其破壞失穩(wěn)勢必導(dǎo)致整個煤柱群失穩(wěn)及工作面人員、采掘設(shè)備及超前煤巖體的大面積塌陷。隨著充填體高度的增加，受充填體的側(cè)向夾持作用，底板煤柱彈性核區(qū)占比快速提升。當(dāng)充填體高度達到6 m時，煤柱彈性核區(qū)占比達60%。表明隨著充填體高度的增加，充填體對煤柱塑性區(qū)擴展形成強力的抑制效應(yīng)，提高了底板煤柱的承載能力。

4.2 臨界充填高度及蹬空開采安全評價

當(dāng)充填體高度為6 m，即不接頂高度為2 m時，可確保6107工作面安全復(fù)采。為此，通過相似模擬研究不接頂高度2 m時底板煤柱穩(wěn)定性，以佐證數(shù)值模擬結(jié)果。為確保充填效果，充填材料被制作成類牙膏稠度狀態(tài)，以避免漿液漏失及浸泡弱化底板煤柱，在柱式采空區(qū)前后安裝擋板，隨之在柱采區(qū)中進行了注漿充填，待充填材料固結(jié)后撤去擋板，如圖12所示。

結(jié)果表明，雖然仍有2 m不接頂高度，但下煤層煤柱與充填體膠結(jié)良好，充填部分的煤柱從單軸受力變成二軸受力，減小了底板煤柱承載高度，極大提升了煤柱的穩(wěn)定性。這意味著當(dāng)充填體高度為6 m時，可有效確保6107工作面中層遺煤的安全復(fù)采。

圖12 下煤層柱采區(qū)充填后巖層運動及煤柱穩(wěn)定性Fig.12 Strata movement and pillar stability after backfilling of underlying pillar mining area

5 蹬空段充填效果實測及評價

5.1 充填效果觀測

基于前述研究成果，在開采前對9號煤層柱采區(qū)進行地面鉆孔注漿充填，注漿完成后鉆孔并未封閉，利用鉆孔電視設(shè)備在未封閉的5，13號鉆孔內(nèi)對9煤層柱采區(qū)的充填情況進行窺視，鉆孔窺視方案如圖13所示。

鉆孔窺視發(fā)現(xiàn)：5號鉆孔電視下探至-161 m到達9號煤層柱采區(qū)，如圖14(a)所示，繼續(xù)下探至-163 m見充填區(qū)積水面，如圖14(b)所示，此處柱采區(qū)充填未接頂高度約為2 m，充填效果較好；13號鉆孔電視下探至-164 m見鉆孔坍塌位置，如圖14(c)所示，繼續(xù)下探至-168 m見充填區(qū)積水面，如圖14(d)所示，表明此處尚存在高度約4 m的未充實區(qū)域，推測13號孔附近柱采區(qū)充填效果一般，近4 m的充填未接頂空洞將對6107工作面的安全回采造成影響。

5.2 柱采區(qū)充填未接頂防治對策

在6107工作面推進至5號鉆孔對應(yīng)位置時，鑒于充填體高度已達6 m，未接頂高度僅為2 m，底板煤柱承載能力較強，6107工作面未采取任何措施得以安全推過。而在6107工作面推進至13號鉆孔對應(yīng)位置時，在工作面前方發(fā)現(xiàn)由于9號煤層柱采區(qū)充填不接頂及頂板垮落形成的空洞區(qū)域，其長度約10 m，寬度5～6 m，高度1～3 m，空洞垮塌范圍貫穿9號煤層與6號煤層的層間巖層，且6號煤層也發(fā)生局部垮落，迫使6107工作面短暫停止回采。針對上述情況，采用工作面采煤機割落的煤塊，再填上少量廢舊工字鋼對工作面前方空洞區(qū)域進行充填，最終確保工作面液壓支架安全移架，安全采出后續(xù)煤炭資源。

圖13 窺視孔位置及鉆孔窺視方案Fig.13 Borehole location and borehole peeping scheme diagram

圖14 鉆孔窺視結(jié)果Fig.14 Borehole peeping result diagram

6 結(jié) 論

(1)揭示了底板煤柱偏心壓縮條件下破壞形式及運動規(guī)律，9號煤層柱采區(qū)若在未充填情況下，蹬空開采階段的底板煤柱將成為承載地基，導(dǎo)致其內(nèi)應(yīng)力急劇增大，且由于層間巖層的非均勻下沉，易導(dǎo)致底板煤柱產(chǎn)生偏心壓縮現(xiàn)象，使得煤柱剝落體呈現(xiàn)出旋轉(zhuǎn)下沉的運動特征，最終會造成底板煤柱發(fā)生斜切破壞。

(2)揭示了底板煤柱群破壞失穩(wěn)次序，底板煤柱群失穩(wěn)次序呈現(xiàn)出“關(guān)鍵柱”率先失穩(wěn)，覆巖載荷雙向傳遞，煤柱群“多米諾骨牌式”雙向鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)特征。整個底板房柱式采空區(qū)中，則呈現(xiàn)出以“關(guān)鍵柱”為輻射中心，由內(nèi)向外多向輻射的波狀失穩(wěn)現(xiàn)象。

(3)研究確定6107工作面蹬空段安全復(fù)采底板煤柱群臨界充填高度為6 m，并得到了現(xiàn)場實測的驗證。5號鉆孔區(qū)域充填體達到6 m，不接頂高度為2 m，工作面實現(xiàn)了安全回采；13號鉆孔區(qū)域充填不接頂高度為4 m，工作面蹬空開采存在塌陷風(fēng)險?，F(xiàn)場采用局部強化充填底板空洞的方法，確保了6107工作面的安全回采。

[1] 馮國瑞,張玉江,戚庭野,等. 中國遺煤開采現(xiàn)狀及研究進展[J].煤炭學(xué)報,2020,45(1):151-159.

FENG Guorui,ZHANG Yujiang,QI Tingye,et al. Status and research progress for residual coal mining in China[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(1):151-159.

[2] 馮國瑞,侯水云,梁春豪,等. 復(fù)雜條件下遺煤開采巖層控制理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù),2020,48(1):144-149.

FENG Guorui,HOU Shuiyun,LIANG Chunhao,et al. Basic theories and key technologies of rock strata control for residual coal resources mining under complex conditions[J]. Coal Science and Technology,2020,48(1):144-149.

[3] 周小建,馮國瑞,白錦文. “上垮落-下刀柱”復(fù)合殘采區(qū)中層棄煤開采對下部采空區(qū)煤柱穩(wěn)定性的分析[J]. 煤炭技術(shù),2017,36(6):47-49.

ZHOU Xiaojian,FENG Guorui,BAI Jinwen. Coal-pillar stability analysis of “collapse on-column under knife” complex residues abandoned coal mining area be mined in middle[J]. Coal Technology,2017,36(6):47-49.

[4] 馮國瑞,張緒言,李建軍,等. 刀柱采空區(qū)上方遺棄煤層上行開采可行性判定[J]. 煤炭學(xué)報,2009,34(6):726-730.

FENG Guorui,ZHANG Xuyan,LI Jianjun,et al. Feasibility on the upward mining of the left-over coal above goaf with pillar supporting method [J]. Journal of China Coal Society,2009,34(6):726-730.

[5] SINGH R,SINGH A K,MAITI J,et al. An observational approach for assessment of dynamic loading during underground coal pillar extraction[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2011,48(5):794-804.

[6] POULSEN B A,SHEN B. Subsidence risk assessment of decommissioned bord-and-pillar collieries[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2013,60:312-320.

[7] 祁和剛,于健浩. 深部高應(yīng)力區(qū)段煤柱留設(shè)合理性及綜合卸荷技術(shù)[J]. 煤炭學(xué)報,2018,43(12):3257-3264.

QI Hegang,YU Jianhao. Rationality and comprehensive unloading technology of deep high stress section coal pillars[J]. Journal of China Coal Society,2018,43(12):3257-3264.

[8] 譚毅,郭文兵,白二虎,等. 條帶式Wongawilli煤柱特征及作用機理分析[J]. 煤炭學(xué)報,2019,44(4):1003-1010.

TAN Yi,GUO Wenbing,BAI Erhu,et al. Coal pillar characteristics and its mechanism of strip wongawilli mining[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(4):1003-1010.

[9] 張杰,王斌. 淺埋間隔采空區(qū)隔離煤柱穩(wěn)定性及覆巖失穩(wěn)特征研究[J]. 采礦與安全工程學(xué)報,2020,37(5):936-942.

ZHANG Jie,WANG Bin. Stability of isolated coal pillar and overburden instability in shallow-buried interval gob[J]. Journal of Mining and Safety Engineering,2020,37(5):936-942.

[10] 張明,成云海,王磊,等. 淺埋復(fù)采工作面厚硬巖層-煤柱結(jié)構(gòu)模型及其穩(wěn)定性研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2019,38(1):87-100.

ZHANG Ming,CHENG Yunhai,WANG Lei,et al. Struct-ure model and stability research of thick hard strata-coal pillar in shallow-buried re-mined panels[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2019,38(1):87-100.

[11] 徐敬民,朱衛(wèi)兵,鞠金峰. 淺埋房采區(qū)下近距離煤層開采動載礦壓機理[J]. 煤炭學(xué)報,2017,42(2):500-509.

XU Jingmin,ZHU Weibing,JU Jinfeng. Mechanism of dynamic mine pressure occurring below adjacent upper chamber mining goaf with shallow cover depth[J]. Journal of China Coal Society,2017,42(2):500-509.

[12] 顧大釗,顏永國,張勇,等. 煤礦地下水庫煤柱動力響應(yīng)與穩(wěn)定性分析[J]. 煤炭學(xué)報,2016,41(7):1589-1597.

GU Dazhao,YAN Yongguo,ZHANG Yong,et al. Experimental study and numerical simulation for dynamic response of coal pillars in coal mine underground reservoir[J]. Journal of China Coal Society,2016,41(7):1589-1597.

[13] ZHOU Zilong,WANG Haiquan,CAI Xin,et al. Bearing characteristics and fatigue damage mechanism of multi-pillar system subjected to different cyclic loads[J]. Journal of Central South University,2020,27(2):542-553.

[14] CHEN Lu,ZHOU Zilong,ZANG Chuanwei,et al. Failure pattern of large-scale goaf collapse and a controlled roof caving method used in gypsum mine[J]. Geomechanics and Engineering,2019,18(4):449-457.

[15] ZHU Defu,TU Shihao,TU Hongsheng,et al. Mechanisms of support failure and prevention measures under double-layer room mining gobs-A case study:Shigetai coal mine[J]. International Journal of Mining Science and Technology,2019,29(6):955-962.

[16] ZHU Weibing,CHEN Lu,ZHOU Zilong,et al. Failure propag-ation of pillars and roof in a room and pillar mine induced by longwall mining in the lower seam[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering,2019,52(4):1193-1209.

[17] 朱衛(wèi)兵,許家林,陳璐,等. 淺埋近距離煤層開采房式煤柱群動態(tài)失穩(wěn)致災(zāi)機制[J]. 煤炭學(xué)報,2019,44(2):358-366.

ZHU Weibing,XU Jialin,CHEN Lu,et al. Mechanism of disaster induced by dynamic instability of coal pillar group in room-and-pillar mining of shallow and close coal seams[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(2):358-366.

[18] 馮國瑞,白錦文,史旭東,等. 遺留煤柱群鏈?zhǔn)绞Х€(wěn)的關(guān)鍵柱理論及其應(yīng)用展望[J]. 煤炭學(xué)報,2021,46(1):164-179.

FENG Guorui,BAI Jinwen,SHI Xudong,et al. Key pillar theory in the chain failure of residual coal pillars and its application prospect[J]. Journal of China Coal Society,2021,46(1):164-179.

[19] 白錦文,崔博強,戚庭野,等. 關(guān)鍵柱柱旁充填巖層控制基礎(chǔ)理論[J]. 煤炭學(xué)報,2021,46(2):424-438.

BAI Jinwen,CUI Boqiang,QI Tingye,et al. Fundamental theory for rock strata control of key pillar-side backfilling[J]. Journal of China Coal Society,2021,46(2):424-438.

[20] 潘岳,顧士坦,李文帥. 煤層彈性、硬化和軟化區(qū)對頂板彎矩特性影響分析[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2016,35(2):3846-3857.

PAN Yue,GU Shitan,LI Wenshuai. Analysis on bending moment property of hard roof influenced by elastic,hardening and softening zone of coal seam[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2016,35(2):3846-3857.