综放开采沿空留巷围岩大变形机理与FLAC3D模拟

综放开采沿空留巷技术是一种先进的矿产开采方式，它涉及到地下空间的高效利用和围岩管理。在这个背景下，本研究以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为例，深入探讨了沿空留巷过程中围岩的大变形特征。综放开采通常会引发较大的地应力变化，尤其是在关键块体如基本顶的断裂和回转过程中，这可能导致留巷区域从原本的低应力区转变为高应力区。 理论分析指出，4102综放工作面沿空留巷围岩的大变形主要是由于基本顶断裂回转引起的。在初始阶段，巷旁支护体承受的垂直应力较低，大约为1.5 MPa，此时围岩水平位移非常微小。然而，当基本顶破裂并发生转动时，巷道附近的支护体承受的垂直应力显著增加，峰值可达3.22 MPa，这一瞬间也是围岩变形速率的高峰。随着上覆岩层接触巷道顶板（即触矸），巷道围岩的垂直应力和两侧的变形速率逐渐趋于稳定。 数值模拟通过FLAC3D软件进一步揭示了沿空留巷的应力分布规律。这种软件能够模拟复杂的地质条件，帮助我们理解在不同阶段，围岩如何响应地应力的变化，以及如何有效地设计支护措施来控制和减小变形。通过对4102综放工作面的模拟，研究人员得出了关于围岩应力分布的关键数据，这对于优化矿井设计、预防或减轻围岩破坏具有重要的实践指导意义。 这项研究强调了综放开采沿空留巷技术对围岩稳定性的影响及其管理的重要性。通过对4102综放工作面的实际案例和数值模拟的结合，我们不仅了解了围岩变形的动态过程，也为改善煤炭开采过程中的安全性和经济效益提供了科学依据。对于从事煤炭开采或岩土工程领域的专业人士来说，理解和掌握这些知识是确保矿井开采安全、减少资源浪费和环境保护的关键。