孤岛工作面巷道采掘期间应力演化规律

摘要：本文以山东某矿地质条件为背景，运用FLAC3D数值模拟软件，模拟了该矿1307孤岛工作面顺槽掘进及工作面回采期间顺槽两帮应力演化规律。分析表明轨顺及运顺采空帮在巷道掘进期间处于高应力集中状态，应力集中系数在2.08左右浮动；孤岛工作面回采期间，轨顺及运顺周围均处于高应力集中状态，轨顺回采帮及运顺回采帮应力峰值呈“马鞍状”变化趋势，最大应力集中系数为2.53。通过模拟分析可为巷道支护位置及支护方式提供重要的参考依据。

Abstract： In this paper， according to the geological conditions of a mine in Shandong， it used FLAC3D numerical simulation software to simulate the 1307 island working face and the stress evolution law of the two sides of the working face during mining. The analysis shows that the track transports and the strong-belt conveyer are in a state of high stress concentration and the stress concentration factor is around 2.08； in the isolated working face， around t the track transports and the strong-belt conveyer are at the high stress concentration， and the peak value of stress of the mining sides is saddle shaped， and the maximum stress concentration factor is 2.53. Through the simulation analysis， it can provide important reference for the location and support of roadway support.

關键词：孤岛工作面；数值模拟；巷道；应力分布

Key words： island coal face；numerical simulation；roadway；stress distribution

中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0169-02

0 引用

由于孤岛工作面两侧均为采空区，工作面推进过程中，受工作面超前支承应力与采空区侧向支承应力叠加作用的影响，形成应力集中区，覆岩破断时产生高能量矿震，增加了煤岩体的支承压力，对巷道破坏较大，巷道支护强度要求较大[1-2]。孤岛工作面沿空掘巷应力集中系数比一般沿空掘巷应力集中系数大。孤岛工作面超前支承压力大、沿空掘巷围岩变形量大，掘进期间和回采期间围岩变形差异较大[3]。回采巷道变形是孤岛工作面正常回采的主要问题之一，充分认识巷道两帮变形机理对巷道的支护具有重要参考价值[4]。本文以山东某矿1307工作面为背景，运用FLAC3D软件，模拟了孤岛工作面顺槽掘进及工作面回采期间顺槽两帮的应力演化规律，为孤岛工作面巷道支护及巷道支护方式提供了参考依据。

1 工程背景及模型建立

1.1 工程背景

该煤矿1307工作面北邻1308采空区，留设4m煤柱，南邻1306工作面采空区，西侧为一采区东翼集中大巷，东侧为实体煤。工作面标高：-432.6～-492.8m，平均-462.7m，埋藏深度：481.0～541.2m。

1.2 模型建立