孤岛工作面顶板高抽巷围岩破坏的数值模拟特征分析

本文主要探讨了孤岛工作面顶板高抽巷围岩破坏特征的数值模拟研究。研究以刘庄煤矿171302孤岛面的顶板高抽巷为例，该巷道在实际应用中面临着特殊的地质条件，由于孤岛面的存在，其巷道稳定性受到显著影响。作者首先通过现场巷道破坏特征的总结，确定了影响巷道围岩稳定性的三个关键因素，这些因素可能包括地质构造、开采压力分布以及巷道支护条件等。 接着，利用数值模拟技术，研究人员对比了孤岛工作面与常规侧方位实体煤工作面在顶板高抽巷围岩应力和变形方面的特性。结果显示，孤岛工作面的顶板高抽巷表现出显著的差异：巷道容易朝着采空区倾斜并下沉，导致围岩发生非对称性的大变形。具体来说，与侧方位实体煤工作面相比，两帮的最大垂直应力集中程度提高了73.2%，且这一集中区域的位置也扩大了一倍，这可能增加了巷道周边岩石的破裂风险。 同时，顶底板的最大水平应力集中程度在孤岛工作面则分别下降了14.5%和54.8%，这暗示着孤岛工作面的顶板和底板承受的压力分布更为均匀，但可能造成局部区域的应力集中问题。这些数值模拟的结果对于理解和预测巷道稳定性，优化巷道设计和支护方案具有重要的指导意义。 该研究不仅关注了巷道本身的技术挑战，还强调了地质条件对矿井安全的影响，对于保障孤岛工作面的开采安全以及避免因围岩破坏引发的事故具有重要的实践价值。通过将理论分析与数值模拟相结合，本文为深入研究和解决类似地质环境下巷道维护问题提供了科学依据。