相邻采空区煤柱采动应力变化规律深度分析

本研究论文深入探讨了相邻采空区煤柱在矿井开采过程中的采动应力变化规律，其主要焦点是针对兴隆庄煤矿七采区冲击地压防治的需求。作者李成成及其团队通过离散元数值模拟技术，对不同尺寸煤柱下的采动应力、塑性区以及顶板下沉量进行了详尽的分析。 首先，研究指出，留设在开采工作面的煤柱会受到两侧采空区活动的影响，导致压力叠加，从而形成相对较高的煤柱支撑压力。这表明，煤柱不仅承受自身的重量和开采活动带来的压力，还必须应对周围环境的动态响应。随着工作面的推进，煤柱内部的双峰应力逐渐融合，形成一个单一的应力峰值，且这个峰值会随着时间推移而增加。这种应力集中区域特别容易引发冲击地压问题，对煤矿安全构成潜在威胁。 塑性区的变化也是研究的重点，它反映了煤体在应力作用下的变形程度。数值模拟结果显示，随着煤柱受到的压力增大，塑性区的范围也会相应扩大，这可能会加剧地表的不稳定性，增加冲击地压发生的可能性。研究者强调，模拟结果与现场实际情况高度吻合，验证了模型的有效性和实用性。 本文的研究成果对于理解和预测相邻采空区煤柱的采动应力行为至关重要，对于优化矿井设计、制定合理的防冲措施以及提高采矿安全性具有重要意义。通过应用数值模拟技术，可以提前预警可能的冲击地压风险，从而采取有效的预防和控制策略，降低事故发生的概率，保障矿工的生命安全和矿产资源的高效开采。 这项研究不仅深化了我们对相邻采空区煤柱采动应力变化规律的认识，也为冲击地压防治提供了科学依据和技术支持，对于整个煤炭行业的安全生产实践具有显著的指导价值。