巷道埋深与断面形状对围岩稳定性的影响分析

"本文探讨了巷道埋深及断面形状对围岩破坏规律的影响，重点关注塑性区分布、围岩位移量的变化。研究发现，随着巷道埋深的增加，塑性区逐渐扩大，当埋深达到900至1050米时，巷道整体进入破坏状态。此外，埋深的增大导致围岩的最大主应力值增加，进而使得围岩位移量增大。在不同断面形状中，圆形和椭圆形巷道的塑性区扩展范围较小，而梯形和矩形巷道则较大，其中梯形巷道的变形系数最高，最容易破坏，圆形和椭圆形巷道的破坏程度相对较低。文章还提及了工作面顶板的超前支承压力问题，特别是在旧空区煤柱宽度达到10米时，需采取震动爆破卸压措施以降低煤柱应力集中，确保支架的安全通过。" 本文针对煤炭开采中的巷道稳定性问题进行了深入研究，揭示了工作面塑性区和顶板应力随煤柱宽度变化的演化规律。工作面顶板塑性区与煤柱宽度正相关，当煤柱宽度达到10米时，顶板破坏深度增加，出现离层现象。同时，煤柱宽度增加会导致顶板应力降低区扩大，超前支承压力影响范围、应力集中系数以及应力峰值距离煤壁的距离也随之增大，煤柱应力集中度提高，加剧了支架压死和大面积顶板垮落的风险。 为解决这一问题，研究人员通过现场调研提出，对于10#煤层的“旧空区-走向小煤柱群”结构，可以通过震动爆破卸压来缓解应力集中的煤柱，确保支架能够安全通过。参考文献涉及多个领域专家的研究，包括深地煤炭开采理论、复采工作面顶板稳定性、冒顶区顶板断裂控制、厚煤层残煤采场围岩控制等多个方面，提供了丰富的理论和技术支持。 巷道设计和施工中应充分考虑埋深和断面形状的影响，合理选择巷道形状以减少围岩破坏，并结合现场情况采取必要的应力释放措施，以保证工作面的开采安全和效率。同时，对工作面顶板的动态监测和预测分析至关重要，以便及时采取应对策略，避免大规模矿压事故的发生。