深井上下山煤柱区巷道数值模拟与微震监测冲击控制策略

该研究聚焦于深井上、下山煤柱区巷道围岩在开采过程中的响应特征，特别是针对某矿-1025西一下山采区进行数值模拟分析。这个采区的特点是开采深度深达1000米以上，甚至局部超过1300米，且涉及7#和9#煤层，煤层间有较宽的层间距和不同的厚度。7#和9#煤层均为强冲击倾向性煤层，开采后煤柱区频繁出现动力冲击现象，且随着开采进展，这种动力显现更为剧烈。 研究者利用FLAC2D这一有限差分数值模拟软件，构建了一个400米长、144米宽的模型，以真实反映实际情况。模型中考虑到顶帮锚杆和顶部锚索的实际支护情况，下部边界设置为固定边界，上部施加均匀压力，两侧则施加梯形压应力并限制X方向位移。岩性参数的选取对模拟结果至关重要，具体见表1，反映了煤层及顶底板岩层的力学性质。 研究设计了四种模拟方案，包括依次掘进下山巷道、开采7#煤层一侧区域、继续开采另一侧区域，以及最后开采9#煤层，并保持工作面与下山煤柱区边缘的安全距离。通过对不同条件下的巷道围岩应力场、位移场和塑性区分布进行对比分析，旨在揭示煤层群开采过程中上、下山煤柱区的动力显现规律。 数值模拟的结果不仅验证了现场微震监测数据的合理性，还为制定针对性的冲击控制措施提供了依据。这些措施对于深部开采中的煤岩动力灾害防治具有重要的指导意义。本研究结合了理论模型和实践经验，为煤矿安全开采提供了科学依据和技术支持，对于深井开采的稳定性和安全性提升具有显著价值。同时，它也反映了当前煤炭行业中对深部开采技术挑战的研究趋势，即如何更有效地管理矿压和防止动力灾害。