综采工作面不同采高侧向压力分布规律及应用

本文主要探讨了不同采高对综采工作面侧向支承压力分布规律的影响。针对综采面巷道的布局、沿空掘巷煤柱的合理设置以及围岩支护设计的关键问题，研究者选取山西煤运集团和顺益德煤矿作为研究背景，利用极限平衡理论与FLAC3D数值模拟两种方法进行深入分析。 极限平衡理论是一种在采矿工程中广泛应用的力学模型，它基于静态平衡条件，用来预测和评估工作面在开采过程中的支撑压力。通过这种方法，研究者计算了不同采高下工作面侧向支承压力的峰值，发现在一次采全高过程中，随着采高的增加，工作面侧向支承压力的峰值呈现出递减的趋势。这一发现对于优化开采方案，降低过高的支承压力对巷道稳定性的影响具有重要意义。 然而，实际的开采过程中，由于开采扰动系数的存在，即开采活动对周围岩体结构的影响，可能导致理论计算与数值模拟结果之间存在一定的偏差。数值模拟则能够更精确地模拟这些扰动因素，从而提供更为细致的压力分布情况。研究结果显示，当不考虑开采扰动时，峰值位置距巷帮的距离与采高呈现线性正比关系，这为巷道设计提供了定量依据。 通过对比理论计算与数值模拟的结果，研究者成功解释了两者之间的差异，并验证了理论模型的准确性。这一研究成果对于指导综采工作面的实际操作，如巷道布置、煤柱留设以及支护结构的设计具有重要的实践价值。这项研究不仅深化了我们对综采面侧向支承压力分布规律的理解，也为提高煤炭开采的经济效益和安全性提供了科学依据。