许永杰

摘 要：保护煤柱留设方法是一种通用的方法，缺乏一定的针对性，导致在较厚和较薄煤层中留设的保护煤柱存在不同程度的问题。运用数值模拟的方法分析出现的问题，并在此基础上优化保护煤柱，最终提出根据开采沉陷预计验证并适当调整保护煤柱宽度尺寸的思路，以使保护煤柱既能有效保护受护对象不受损坏，又能尽量少占压资源储量。

关键词：应力平衡;保护煤柱;煤柱留设方法;地表移动变形

中图分类号：TD822.3 文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）15-0065-03

Abstract： The method of protecting coal pillar is a general method， and it is inevitable that it is not targeted enough. The problem of protecting coal pillar in thick and thin coal seam is analyzed by numerical simulation， and the optimization of protecting coal pillar is carried out on this basis. Finally， the idea of protecting coal pillar width can be verified and adjusted according to mining subsidence， so that the protected coal pillar can not only effectively protect the protected object from damage but also minimize the reserves of compressed resources

Keywords： stress balance;protective coal pillar;coal pillar setting method;surface movement and deformation

井下煤层被采出后，采空区周围岩体的自然应力状态和上覆岩层内部的原始应力平衡状态受到破坏，岩层内部的应力经重新分布达到新的应力平衡[1-2]。此过程中，岩层和地表产生连续的移动、变形和非连续的破坏（开裂、冒落甚或塌陷）。保护煤柱的功能和作用是使井下煤炭開采造成的地表移动变形不对受护对象产生影响或将影响控制在允许范围内，确保受护对象不发生损坏[3-4]。受护对象若发生损坏，则说明保护煤柱未起到保护作用。同时，不应为了确保受护对象不发生损坏留设过大的保护煤柱，以免浪费煤炭资源[5]。

本文将综合分析垂直剖面法和垂线法留设煤柱方法中存在的问题，并对保护煤柱的方法进行了优化和分析。

1 保护煤柱留设方法

保护煤柱留设方法有垂直剖面法、垂线法和数字标高投影法。其中，垂直剖面法和垂线法得到了广泛应用。

1.1 垂直剖面法

垂直剖面法是一种图解方法，工作原理如图1所示。……