沿空留巷窄柔模墙体围岩偏应力演化与非对称控制技术

"该论文详细探讨了窄柔模墙体沿空留巷围岩在煤炭开采过程中的偏应力分布和演化规律。通过对山西吕梁贺西煤矿3301工作面的现场调研和实验室试验，研究人员确定了柔模混凝土充填材料的抗压强度，并运用数值模拟和现场监测手段，分析了回采过程中的围岩偏应力和塑性区变化。研究发现，随着工作面推进，围岩偏应力经历了从对称椭圆到非对称条带状的转变，塑性区动态扩展，且偏应力峰值带逐渐向实体煤侧偏转。基于这些规律，论文提出了分区非对称耦合控制技术，包括拉筋加固、铁板配合、单体支柱护墙、强力双排支柱以及非对称锚杆索等方法，有效改善了沿空留巷围岩的控制效果。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. 沿空留巷围岩偏应力分布与演化：研究揭示了在柔模混凝土巷旁充填条件下，围岩偏应力随工作面推进的演变过程，从对称椭圆到非对称条带状的变化，反映出回采扰动对围岩结构的影响。 2. 塑性区动态响应：塑性区以分区域扩展的方式动态响应，这为理解围岩的非对称变形破坏机制提供了关键信息，有助于预测和防止可能的地质灾害。 3. 非对称分布的偏应力峰值带：峰值带由回采侧向实体煤侧偏转，这一现象表明围岩受力状态的不对称性，对于优化支护设计具有重要意义。 4. 数值模拟与现场实测结合：结合实验室试验数据，通过数值模拟和现场监测，研究者能够更准确地理解围岩行为，提高预测精度。 5. 分区非对称耦合控制技术：根据偏应力峰值带和塑性区的边界，将围岩分为A、B、C三个区域，并提出了针对性的支护策略，包括柔模墙体的加固、单体支柱、双排支柱以及非对称锚杆索的应用，这种技术提高了围岩稳定性。 6. 现场工程实践验证：提出的控制技术在实际应用中取得了良好的效果，证明了理论研究与工程实践的有效结合。 这些研究成果对于煤炭行业的安全生产、巷道稳定性维护以及优化开采工艺具有重要的理论指导和实践价值。