为了揭示孤岛短壁煤柱工作面矿压显现规律,以王庄煤矿43M1煤柱工作面为例,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,研究了工作面的来压特征、顶板破断形式、侧向及超前支承压力分布规律,运用数值模拟软件分析了"孤岛"、"短壁"2个因素在矿山压力显现中的影响;现场实测与理论分析及数值模拟结果相吻合。

以常村煤矿s6-5孤岛工作面为工程背景,采用Flac3D数值模拟软件研究了常村矿s6-5孤岛工作面采场的应力分布特征。研究表明:s6-5工作面采空区内顶板经过垮落压实后应力由卸压状态逐渐回升,工作面前方煤体上下端头处应力集中明显,三角煤体破碎严重,中部煤体破碎程度相对较低。采空区顶板及上覆岩层出现明显卸压,工作面上下区段护巷煤柱上出现明显应力叠加集中,在开切眼至工作面推进煤壁的范围内护巷煤柱应力峰值较大且载荷集中。

为了解孤岛工作面在形成前及回采过程中顶板压力情况,以某矿2321工作面为例,应用FLAC3D数值模拟方法分析其顶板在两侧工作面开采之后及在回采过程中的应力分布情况。结果表明,当两侧工作面在未回采到测线处时,其顶板上的应力值大小近似于原岩应力;采过测线后,应力随之增大,最终保持稳定。此时顶板上方应力为1.3~2.0倍原岩应力,且应力集中主要分布在两侧。回采期间,当工作面开采130m时,超前压力最大值为43 MPa,出现在距煤壁11m处左右。