红山煤矿急倾斜巷道稳定性控制：理论与数值模拟研究

红山煤矿急倾斜煤层巷道稳定性控制技术研究主要针对的是开采过程中遇到的复杂地质条件和巷道稳定性问题。急倾斜煤层，由于其赋存角超过45°，开采难度大，是我国煤炭资源中占比约15%的难题。开采时，由于煤层倾角较大，会导致顶板产生的跨层拱现象，尤其是水平分段放顶煤开采时，顶板直接顶的冒落带高度通常为采高的3-5倍，随着采空区扩大，老顶运动可能导致岩层卸载和巷道不稳定。 在巷道破坏机理方面，研究发现急倾斜煤层的巷道围岩受不均衡支承压力的影响，其变形和破坏呈现出明显的非对称特性。这与缓倾斜煤层相比，其矿压显现规律虽然相同，但受重力作用方向变化的影响，巷道的破坏特征更为显著。例如，岩层之间的力学联系可能在特定区域断裂，形成卸载拱，增加了巷道的稳定风险。 王宁波和张农教授的研究强调了急倾斜煤层巷道的围岩破裂具有分区分布的特点，意味着不同区域的破坏程度可能不同，这对巷道设计和支护提出了更高的要求。文章以农十三师红山煤矿为实例，结合实际工程背景，通过理论分析与 FLAC3D 数值模拟软件的手段，深入探讨了急倾斜煤层回采巷道的围岩变形破坏机理，旨在找出有效控制巷道失稳的方法。 具体措施可能包括优化巷道设计，如选择合适的支护结构，如轻型液压支架，以分散顶板压力；实施合理的开采策略，如水平分段开采，以减小一次性冒落的压力冲击；并且实时监测巷道围岩的应力状态，以便及时调整支护强度或采取预防措施。通过这些技术手段，可以确保红山煤矿急倾斜煤层巷道的稳定性和安全性，满足生产的持续进行。