綜放沿空留巷充填體應力分布及卸壓預裂角研究

楊曉敏

山西焦煤霍州煤電木瓜煤礦 山西 呂梁 033000

1 前言

為了提升煤炭的產出量，礦山開始選用無煤柱開采技術。無煤柱開采技術一般為沿空掘巷、沿空留巷和沿空留墻。此前楊瑞杰[1]采用FLAC-3D數值模擬軟件對不同充填體下沿空留巷進行了一定的分析，對比了不同充填體下圍巖的變形情況，并利用爆破卸壓對頂板進行預裂，有效的維護了巷道的穩定性。涂強[2]為了解決深井圍巖變形大的問題，通過對矸石筑墻對巷道的應力進行支撐，并通過數值模擬對矸石墻的寬度和厚度進行計算，有效的解決了變形大的問題。本文通過數值模擬對充填體充填效果進行分析，并對頂板預裂的角度進行研究，為解決巷道變形嚴重的問題作出一定的貢獻。

2 巷旁充填體應力分析

巷旁充填體受力后會發生一定的變形，當工作面進行推進的過程中，巷道的頂板會形成大面積的懸頂，當工作面繼續推進直接頂的垮落步距超過其極限承載時，直接頂會發生初次來壓，此時上覆老頂受到外部載荷的作用發生一定的彎曲，當彎曲到達一定的極限會產生“O-X”斷裂，隨著工作面推進煤礦采空區被矸石逐步填充，工作面產生周期來壓。巖塊I為老頂巖層，巖塊II為上區段弧形三角板，巖塊III為上區段巖塊。所以可以看出巖塊II是上覆巖層穩定性的關鍵要素。采空區上覆巖層示意圖如圖1所示。

圖1 采空區上覆巖層示意圖

為了分析充填后應力特征行分析，利用FLAC-3D模擬軟……