豫西'三软'煤层采场覆岩运动与应力分布研究

"“三软”煤层采场覆岩运动及应力分布规律" 在煤炭开采过程中，对于“三软”煤层（即软岩、软煤、软顶板的煤层）的研究至关重要，因为这类煤层的特点使得其开采过程中面临的挑战尤为显著。新登矿区地处豫西地区，这里的煤层具有典型的“三软”特性。31061工作面采用了综合机械化放顶煤开采工艺，由于采高较大，导致围岩受到的扰动范围扩大，使得矿山压力显现与常规综采方式有所不同。 为了解决这种特殊条件下的矿山压力问题并掌握沿空留巷（即采煤后不回填巷道，以减少新的掘进工作）的围岩应力及变形规律，科研人员采取了数值模拟与理论分析相结合的方法。他们分析了避开动压（即动态地压，指开采过程中煤岩体内部应力重新分布产生的压力）进行沿空留巷的可行性，并对31061工作面的覆岩运动和应力分布进行了数值模拟研究。 研究结果显示，工作面后方30米内的区域，应力仍保持在原岩应力范围内，相对稳定；然而，当距离增加到30米至70米之间时，巷道内的应力迅速增加，这表明该区域受到了显著的矿山压力影响。进一步，研究发现，大约在工作面后方70米的位置，覆岩开始垮落并且应力分布趋向稳定，形成了一个应力集中和岩层垮落的区域。 这一研究的意义在于，它为类似“三软”煤层条件下的开采提供了重要的参考依据。通过避开动压的沿空留巷方案，可以有效减少矿山压力对巷道稳定性的影响，降低安全事故风险，提高矿井的安全性和生产效率。此外，这些研究成果也为优化开采设计，制定合理的支护策略，以及预测和控制矿山压力提供了科学的理论支持。 对于“三软”煤层的采场覆岩运动及应力分布规律的研究，不仅有助于提升煤炭开采的技术水平，还有利于保障矿工的生命安全，推动煤矿行业的可持续发展。通过深入研究和实践，我们可以更好地理解和应对复杂地质条件下开采过程中的各种挑战，进一步提高煤炭资源的开采效率和利用效率。