煤炭科学技术

作者：刘洪涛, 韩洲, 韩子俊, 郭晓菲, 韦晟杰, 罗紫龙, 胡正宝,

关键词：近距离煤层, 回采巷道布置, 蝶形破坏理论, 数值模拟, 塑性区,

上层位近距离煤层开采后，形成的残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。以新柳矿231101工作面为工程背景，采用理论分析和数值模拟的综合研究手段，研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律，对下层煤巷道非对称变形破坏机理进行深入探究，从而得出下层煤巷道合理布置位置。研究结果表明：①上覆煤层开采改变巷道所处位置的主应力大小、主应力比值以及应力偏转角、应力矢量的变化是导致巷道呈非对称破坏的主要原因。②巷道在距离煤柱中心11 m处，巷道围岩最大主应力达到14.43 MPa，主应力比值为2.74，应力偏转角为52.33°，此时巷道处于较差的应力环境中，致使围岩产生蝶形破坏且蝶叶旋转至巷道顶板右侧，巷道顶板右侧易发生冒顶事故。③为使巷道处于相对稳定区域，依据3个主要影响因素将工作区域划分为4个分区，在考虑煤矿经济与安全因素后建议最佳布置区域为H–IV，主应力偏转角在0°～38°或45°～90°的范围内，通过综合分析对该巷道布置及支护提供合理建议，为类似工程条件提供了借鉴和参考。

来源：2024年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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