基于数值模拟的切顶卸压研究

Research on Top Cutting and Pressure Relief based on Numerical Simulation

为研究切顶卸压过程不同参数对于切顶卸压效果的影响,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对同切顶参数进行优化,通过分析辅助运输巷巷帮两侧垂直应力变化,对超前预裂切顶卸压效果进行验证,综合分析覆岩的运移规律,以辅助运输巷围岩应变场为指标,对切顶卸压的效果进行综合评价。结果表明:选择辅助运输巷与运输巷两侧切顶,相较于单侧切顶围岩应力环境基本没有改变,且下工作面回采阶段还需对辅助运输巷加强支护。改变切顶角度,巷道围岩应力环境优化效果不明显,但通过增大切顶高度,围岩应力环境有明显改变,切顶高度达到20 m后,继续增大切顶高度,围岩垂直应力峰值改变量明显降低;在运输巷侧采用切顶卸压技术对覆岩结构进行主动调控,大幅优化了辅运巷围岩的应力环境,巷道围岩变形破坏程度降低,有利于巷道的长期稳定。在辅运巷侧采用切顶卸压对上覆岩层运移的调控效果有限,且降低了巷道顶板岩层的完整性,不利于辅运巷的长期稳定。