深部沿空巷道围岩主应力差规律与控制研究

"深部沿空巷道围岩主应力差演化规律与控制" 本文主要探讨的是深部矿井中沿空巷道围岩应力分布及其控制策略。在千米深井条件下，沿空巷道的围岩控制是矿山工程面临的重要挑战。以邢东矿2122运输巷作为研究实例，通过FLAC3D三维数值模拟技术，分析了巷道在埋深550米至1250米范围内，主应力差与塑性区的变化情况，以及两帮主应力差的演化特性。 研究发现，沿空巷道顶板与实体煤帮的主应力差随深度增加呈现先增大后减小直至趋于稳定的趋势。煤柱帮的主应力差则表现出山峰状的对称分布模式。这表明，在不同深度，巷道的应力分布会受到地质条件和开采活动的显著影响。 在埋深增加的过程中，巷道顶板和实体煤帮的浅部主应力差敏感性较低，但当进入中深部时，这一敏感性显著增强。这提示我们在设计支护方案时，必须考虑到深度对巷道稳定性的影响。 随着埋深的增加，两帮（即巷道两侧）的剪切和拉伸破坏区域逐渐扩大，形成扇形分布，并向深处扩展，且采空侧的破坏范围略大于巷道侧。这种现象揭示了深部开采对巷道围岩稳定性的影响，需要采取有效措施防止破坏的进一步发展。 此外，研究还指出，深部高应力环境和煤柱帮的主应力差长时间作用导致实体煤帮的主应力差峰值显著高于煤柱帮。基于这些发现，作者提出了采用高预应力和强力支护系统的控制方法，以应对深部沿空巷道的围岩问题。通过数值模拟，研究人员确定了关键的支护参数，并在实际矿山中应用，结果显示支护效果理想，成功实现了对深部5米宽煤柱沿空巷道围岩的有效控制。 该研究揭示了深部沿空巷道围岩主应力差的演变规律，为矿井的支护设计提供了理论依据，有助于提高深部矿井的安全性和经济性。关键词包括深部沿空巷道、主应力差、演化规律和强力支护系统，这些是理解本文核心内容的关键点。