无煤柱沿空留巷采动全过程应力演化规律研究

摘要

无煤柱沿空留巷是煤层群卸压开采、进而实施煤与瓦斯共采的关键技术,是绿色采矿的发展方向.沿空留巷的顶板条件及应力动态演化规律方面研究尚不够深入,是应用留巷技术的障碍之一.本文根据直接顶厚度和采高的比值将工程实践中接触到的几种典型顶板分为厚层直接顶、薄层直接顶和无直接顶3种类型,运用FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的研究手段,系统研究三种典型顶板条件下巷道掘进、采动留巷、稳定过程中围岩应力动态发展与演化规律,分析了充填区域顶板承载性能对围岩应力分布的影响.研究结果表明,巷道掘进阶段,无论是侧向支承应力、超前支承应力还是巷道上方垂直应力,无直接顶时均低于厚层直接顶、薄层直接顶.采动应力调整阶段,支承应力集中系数随直接顶厚度的减小而增大,支承应力极值位置随直接顶厚度的减小而远离工作面.