倾斜煤层综放沿空留巷围岩稳定性数值模拟分析

"倾斜煤层综放沿空留巷围岩稳定性模拟研究" 本文主要探讨了在倾斜煤层中采用综合放顶煤工作面时，沿空留巷的围岩稳定性问题。作者通过数值模拟方法，从技术和地质两个角度出发，研究了煤层刚度、煤层埋深以及巷旁充填体强度对围岩应力和位移动态分布及变化规律的影响，以深入理解不同工况条件对巷道稳定性的影响。 首先，研究发现煤层刚度是影响围岩稳定性的重要因素。煤层刚度越大，意味着煤层抵抗变形的能力越强，因此巷道的围岩变形量会减小，这有助于保持巷道的结构稳定。然而，随着煤层刚度的增加，两帮（即巷道两侧）的垂直应力会相应增大，可能会导致两帮出现更大的压力，需要采取措施来防止两帮的坍塌。 其次，煤层的埋深也对围岩稳定性有显著影响。煤层埋藏越深，受到的地压越大，导致巷道的变形量和两帮的垂直应力也会增大。尽管煤层埋深对煤层底板及巷旁充填体的影响相对较小，但这并不意味着可以忽视其作用，因为长期的高应力状态可能引发底板的破坏或充填体的失效。 此外，巷旁充填体的强度对围岩稳定性起着关键作用。随着充填体强度的提高，实体煤壁侧的垂直应力变化不大，而巷旁充填体侧的垂直应力逐渐增大。这意味着增强充填体的强度能有效支撑巷道的侧壁，降低巷道顶板和充填体侧的位移，防止顶板垮落和侧壁的移动。然而，这也可能导致巷道底板和实体煤壁侧的位移量增加，需要平衡充填体强度和底板稳定性之间的关系。 该研究揭示了在倾斜煤层综放过程中，通过合理调整煤层刚度、控制煤层埋深和优化巷旁充填体强度，可以有效地改善沿空留巷的围岩稳定性。这对于预防和控制煤矿开采中的地质灾害，确保煤矿安全生产具有重要的理论指导意义。此外，这些研究成果也为实际操作中的巷道维护和支护设计提供了科学依据。