松软厚煤层区段煤柱高、煤壁暴露面积大，加之煤质松软、裂隙发育，强采动作用下极易造成煤柱失稳，巷道维护难度极大。本文以伏岩煤业3#煤层开采为工程背景，基于剪切滑块理论，探究采掘扰动下煤柱变形破坏机理，求解煤柱剪切滑块运动范围及应力分布规律，揭示煤柱侧帮剪切滑块运动机理，提出煤柱稳定性协同控制对策并在现场进行工程实践验证。结果表明：① 采用极限平衡理论与叠加理论，确定了煤柱剪切滑块运动范围及煤柱垂直应力分布规律，阐明煤柱剪切滑块安全系数分布规律：0～1.26 m深度，煤柱上部安全系数较小；在1.26～3.95 m处，煤柱中线部分大面积安全系数较小，易受顶板来压破坏。② 提出了一种以“注浆加固—锚索强化—切顶卸压”为主体的区段煤柱协同控制技术，煤柱侧裂隙较无支护条件及原支护条件分别减少62.89%和46.26%，巷道围岩完整性大幅提高，形成了强承载结构，有效控制了煤柱变形及底鼓。③ 根据松软厚煤层区段煤柱条件，合理确定了协同控制设计参数，并对煤柱防控效果进行试验监测评估。现场试验结果表明，煤柱裂隙得到充分填充，注浆后煤体强度提高63%以上；巷道位移、锚杆索受力、离层等均在可控范围，表明协同控制技术明显提高了煤柱承载力，回采巷道围岩变形得到有效控制，为工作面安全高效开采提供了空间保障。

1 引言
2 松软厚煤层煤柱变形破坏特征
2.1 工程背景
2.2 巷道变形破坏特征
3 区段煤柱剪切滑块理论及变形破坏机理
3.1 煤柱覆岩块体结构特点
3.2 煤柱侧帮围岩剪切滑块理论
4 松软厚煤层综采面煤柱协同控制技术
4.1 区段煤柱协同控制数值模拟
4.2巷道变形破坏特征分析
5 现场工业性试验及监测评估
5.1 区段煤柱协同控制技术参数设计
5.2 区段煤柱防控加固效果监测评估
6 结论

王方田,屈鸿飞,张洋等.松软厚煤层区段煤柱剪切滑块运动机理及协同控制技术研究[J/OL].煤炭学报:1-12[2023-10-25].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0712.