煤炭科学技术

作者：镐 振, 孙光中,

关键词：特厚煤层, 回采巷道, 蝶形塑性区, 采动应力, 围岩稳定,

针对特厚煤层回采巷道围岩破坏严重的问题，以义马煤田千秋矿21141工作面运输巷为工程背景，采用理论分析和数值模拟的方法，研究了回采巷道塑性区形态特征及其在采动应力作用下的演化规律。结果表明：①塑性区形态特征取决于双向载荷比值，不同的应力条件下，圆形巷道围岩塑性区呈圆形、椭圆形或蝶形分布。②受工作面回采的影响，特厚煤层回采巷道区域主应力场的大小和方向将发生改变。随着到工作面距离的增大，最大主应力沿回采巷道轴向先急剧增大后逐渐减小，在距离工作面处15 m达到峰值，最大主应力与x轴夹角则逐渐增大并接近于竖直方向，最小主应力也呈先增大后缓慢减小，峰值位置在距离工作面约25 m处。③在采动应力作用下，工作面前方回采巷道塑性区形态特征会发生变化。随着到工作面距离的减小，回采巷道两肩角处塑性区不断向深部扩展，其形态由不规则逐渐演化成蝶形，塑性区蝶叶方向会随着最大主应力的变化而发生偏转。研究成果可为特厚煤层开采方案设计、回采巷道支护参数确定等提供理论依据。

来源：2022年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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