煤层倾角对回采工作面区段煤柱应力分布影响分析

"倾角变化对回采工作面区段煤柱应力分布的影响" 本文主要探讨了煤层倾角变化对回采工作面区段煤柱应力分布的影响，以平煤集团十三矿二1煤层为研究对象。通过对煤层在不同埋深（300m, 500m, 800m）和不同倾角（0°, 25°, 30°）下的数值分析，以及12020采煤工作面现场监测，得出了以下关键知识点： 1. 应力分布非对称性：随着煤层倾角的增大，下区段运输巷与上区段回风巷两侧的应力分布变得非对称。这意味着两侧的压力不再平衡，可能导致巷道稳定性下降。 2. 顶板应力高度不均匀：煤层倾角的增加导致采场顶板的应力分布呈现高度不均匀和不对称状态，增加了顶板事故的风险。 3. 侧向水平应力峰值：煤层倾角增加时，侧向水平应力峰值也随之增大，且在工作面后方的增加幅度大于前方。这表明工作面后方的支撑需求可能更高。 4. 峰值位置移动：随着煤层倾角的增大，应力峰值的位置逐渐靠近煤壁。这种移动可能导致煤壁稳定性问题，需要更精细的支护设计。 5. 下区段运输巷应力集中：当煤层倾角加大，应力明显偏向于下区段运输巷，导致其顶部出现明显的应力集中。这可能会加剧巷道的变形和破坏。 6. 应力集中程度：随着煤层倾角的进一步增大，应力集中的程度变得更加显著，对巷道支护材料的强度和耐久性提出了更高要求。 这些发现对于煤炭开采的工程实践具有重要意义，因为它们揭示了煤层倾角变化对矿井安全和巷道稳定性的影响。在实际操作中，必须考虑到这些因素，合理设计回采工作面的布置，选择合适的支护方式，以确保矿工的安全和提高开采效率。此外，这些研究成果也为未来的数值模拟和现场监测提供了理论依据，有助于优化煤炭开采的工艺和技术。