层间距变薄对采空区巷道稳定性关键影响及支护策略

本文主要探讨了层间距对采空区下巷道稳定性的重要影响。以山西省某矿110403工作面运输平巷为研究对象，利用岩土工程有限元分析软件FLAC3D中的应变软化模型，深入分析了层间距厚度与巷道围岩变形、围岩应力分布以及剪切破坏带形成之间的关系。研究发现，随着层间距厚度减小，巷道顶板的下沉量显著增加，表明层间距变薄会加剧顶部压力的集中。此外，巷道右侧的位移始终大于左侧，尽管左侧位移变化更为明显，但整体上都显示出层间距对两侧稳定性的影响差异。 在巷道内部结构上，掘进后左侧煤体承受的压力明显下降，而采空区侧（即左侧）的煤体剪切破坏带面积却明显扩大。这提示在支护策略上，应首先注重顶板的强化支撑，因为它是首要受力区域；同时，随着层间距减小，对左侧的支护强度也需要相应提升，特别是采空区一侧，以防止由于煤体剪切而导致的巷道不稳定。 这项研究对于理解和预测近距离煤层开采中巷道的稳定性具有重要意义，因为它揭示了不同层间距条件下矿压显现规律的变化，这对于优化巷道设计、预防矿压灾害以及确保巷道施工安全具有实际的指导意义。通过数值试验，研究人员能够系统地探究层间距与巷道稳定性之间的关系，从而为今后相似条件下的巷道掘进设计提供科学依据，促进采矿工程的精细化管理。 层间距作为影响采空区下巷道稳定性的一个关键参数，其变化不仅影响巷道的力学性能，还涉及到安全和经济效益。因此，深入理解并合理控制层间距对巷道稳定性的影响是煤炭开采行业亟待解决的关键问题之一。