近距离煤层下大采高综采面矿压演化与支承压力研究

本文主要探讨了近距离采空区下大采高综采面的矿压演化规律，针对潘二煤矿18516工作面的实际测量数据，通过FLAC3D大型非线性三维数值模拟软件进行深入分析。研究的核心问题是上覆已开采煤层对下覆煤层开采时支承压力的影响，这是煤矿安全高效开采中的关键问题。 首先，研究发现，当煤柱下的支架承受来压时，其最大循环末阻力相较于采空区下的支架载荷要大，这表明在煤柱下方，由于煤炭支撑的存在，产生的压力分布更为复杂。而当煤柱下部经历周期性来压时，其阻力会小于初次来压的载荷，显示出应力分布的变化特性。 其次，在采空区下，周期性来压时的最大循环末阻力与初次来压时的载荷相比，虽然有所减少但差距不大，这表明采空区对下覆煤层的压力影响相对稳定，但仍然存在一定的动态性。 从应力场分布角度看，6煤采空区上方的应力表现出不同的模式：在煤柱影响区域，应力分布呈现出"拱"形等值线，而在采空区影响区域则呈现为"鞍"形，这反映了两种不同条件下地压控制的不同机制。 最值得注意的是，煤柱下方的支承压力应力集中系数高达4.6～4.67，远高于采空区下方的应力集中系数，这意味着在煤柱附近，工作面开采的风险显著增加，容易出现片帮和漏顶等问题，对安全生产构成了挑战。因此，对于这种近距离采空区下大采高综采面，必须采取有效的支护技术和管理措施，以确保作业安全。 这项研究对于优化巷道设计、支护方案选择以及灾害预防具有重要的实践指导意义，有助于提升煤矿开采过程中的安全性，减少因矿压控制不当导致的事故风险。