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浅埋煤层大采高综采面区段煤柱合理宽度对保证顺槽稳定性、提高回采率具有重要工程价值和意义。本文以陕北某煤矿5-2煤浅埋煤层为工程背景,通过现场监测、理论计算和数值模拟相结合的方法,开展浅埋煤层大采高工作面区段煤柱留设宽度研究。本文的主要结论有:(1)通过室内试验,得到煤岩体基本物理力学参数;分析了浅埋煤层综采面区段煤柱留设合理宽度的主要影响因素;得到了区段煤柱内部的应力分布特征;根据工作面条件,建立了区段煤柱的压杆受力模型,并对煤柱挠度进行了分析;在分析区段煤柱工作状态的基础上,得到了区段煤柱保持稳定的基本条件。(2)对原有的19.2m区段煤柱进行现场监测可知,在一次和二次采动影响下,围岩变形量不超过30mm,煤柱的内部比较完整、裂隙及破碎区较少,回采影响下的区段煤柱支承能力较高,有必要对区段煤柱宽度进行优化设计。(3)基于弹塑性极限平衡理论,建立力学模型,将区段煤柱内的塑性区和弹性区的竖向应力分布按照二次曲线进行研究,得到该煤矿浅埋煤层大采高长壁综采工作面区段煤柱宽度理论计算公式,通过该公式计算得到区段煤柱宽度不应小于15.18m。FLAC数值模拟结果表明,当区段煤柱宽度处于15~17m时,其内部的塑性区范围合理、弹性区宽度满足要求。综上,建议将区段煤柱宽度确定为15.7m。(4)对矿方优化后17.45m的区段煤柱进行现场工业试验,得到优化后煤柱两侧的松动圈范围分别为1.35m左右和0.6m左右;优化后的区段煤柱两侧塑性区不超过2m,弹性区宽度为14.75m,优化后的区段煤柱具有足够的稳定性,优化后17.45m的区段煤柱宽度合理可行。