综采工作面采动覆岩破坏形态与应力演化规律研究

摘要

以屯兰矿12507工作面回采为工程背景,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行采煤过程中上覆岩层覆岩破坏特征、采动覆岩应力演化规律、采动覆岩卸压区形态研究.结果表明,回采过程中采空区上覆岩层破坏区域不断变大,且沿走向采动覆岩塑性破坏区呈中间下凹两端凸出的马鞍状,当推进180 m时塑性区发展到距煤层顶板55 m范围处;受到煤柱的影响采空区边缘发生明显的应力集中现象,当工作面推进180 m,采空区边缘煤柱应力峰值达29.0 MPa,较工作面推进30 m时,应力值增加80.1％;采空区上覆岩层应力集中区域呈圆角矩形,回采初期倾向应力相对较小,随着工作面推进,短边效应消失,采空区四周应力峰值大小相等.