赵家坝急斜煤层群重复采动软岩巷道变形破坏深度解析

本文主要探讨了急斜煤层群在重复采动下的沿空软岩巷道变形破坏的机理，针对赵家坝矿井的具体案例进行了深入研究。该研究通过对现场实地调查、物理相似模拟实验以及数值模拟的综合分析，揭示了急斜巷道在初次采动、二次扰动、以及后续多次扰动阶段的不同变形破坏模式。 在初次采动阶段，非对称岩体结构以及应力分布起着关键作用。由于急斜煤层的地质特性，岩体的应力分布并不均匀，这导致巷道在受力不均的情况下发生变形和失稳。这种失稳可能表现为巷道的弯曲、膨胀或塌落，对巷道的稳定性构成威胁。 二次扰动阶段，非对称原岩应力释放机制进一步加剧了问题。随着开采活动的进行，原岩中的应力可能会因为开采压力的变化而释放，如果没有得到适当控制，可能会诱发巷道的二次破坏，如裂缝的扩展和破碎。 在后续的三次、四次扰动阶段，巷道的拱脚效应和层间压剪变形失稳机制成为了主要破坏因素。由于软岩的特性，巷道顶部的拱部承受较大压力，当多次采动累积效应增大时，拱脚处的稳定性降低，可能导致巷道顶部塌落。同时，煤层间的层间压剪作用也会在多次采动后变得显著，加剧巷道的横向变形和破坏。 这项研究为解决此类急斜煤层群沿空软岩巷道的维护问题提供了重要的科学依据。它强调了在设计巷道支护形式和选择参数时，需要充分考虑急斜煤层的地质特性、开采过程中的应力演变以及巷道结构的对称性等因素，以确保巷道的安全运行和使用寿命。 通过对赵家坝矿井急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道的深入研究，研究人员揭示了其复杂的变形破坏机理，并为优化巷道设计和防止灾害提供了实用的工程指导。这不仅对于赵家坝矿井，也对其他类似地质条件下的矿井开采具有重要的参考价值。