三软煤层综放开采沿空留巷覆岩运动与监测分析

"综放沿空留巷覆岩运动规律及监测研究" 本文主要探讨了在三软煤层条件下，综合机械化放顶煤开采时沿空留巷的矿压显现规律和覆岩运动特性。研究以国投新登煤矿31061工作面作为实例，结合了多种方法，包括CDEM数值模拟软件、现场矿压监测和围岩移动监测以及留巷工业性试验，以深入理解这种特殊开采方式下的地质力学现象。 首先，通过CDEM数值模拟，研究发现31061工作面在开采到9.6米、20米和30米时，分别经历了直接顶初次垮落、基本顶初次来压和第一次周期来压。这些关键节点揭示了开采过程中矿压的显著变化，其中最大应力主要集中在工作面前方约20米的区域，显示出明显的应力集中现象。此外，上覆岩层表现出典型的三带特征，即破碎带、裂隙带和完整带。 对于工作面后方的留巷，根据矿压显现特征，可以将其划分为三个阶段：压力缓慢升高阶段、压力快速增加阶段和压力稳定阶段。研究表明，采空区后大约70米的位置是进行第二次巷道维修的理想位置，这一发现对于优化巷道维护策略至关重要。 基于矿压显现特征，文章提出了两种支护方案：一是留巷过渡段的临时支护方案，用于度过动压影响阶段；二是维修后正常段的支护方案，用于确保巷道修复后的稳定性。现场工业试验验证了这种临时支护与二次维修的组合策略，能够有效保障留巷围岩的稳定，满足生产需求。 关键词涵盖的领域包括三软煤层的特性、综放采场的开采技术、覆岩移动的物理过程、数值模拟在地质力学分析中的应用以及现场监测的重要性。这些关键词揭示了研究的深度和广度，表明了在实际采矿工程中，对矿压控制和巷道稳定性研究的必要性和科学性。 这项研究为三软煤层条件下的沿空留巷开采提供了理论依据和技术支持，对于提高煤炭资源的开采效率、降低安全风险具有重要意义。通过深入理解和应用这些研究成果，可以更好地指导矿井设计、生产规划和安全管理工作，以实现可持续的煤炭开采。