520106孤岛工作面覆岩空间结构分析

针对孤岛工作面回采期间,由于煤层顶板覆岩结构失稳所释放动载与原始应力场中静载叠加诱发冲击地压问题,以沙沟岔煤矿520106孤岛工作面为工程背景。首先,开展单轴压缩试验对主采煤层煤样动态破坏时间、弹性能指数、冲击能指数等冲击倾向性指标进行测定;其次,运用覆岩空间结构OX-F-T模型结合地表下沉参数以及邻近工作面矿压监测数据,对孤岛工作面上覆顶板空间结构进行了分类;最后,根据冲击地压动静载分析理论,从载荷特性方面对工作面覆岩空间结构失稳应力进行叠加计算。结果表明,5-2煤层为Ⅱ类弱冲击倾向性煤层,520106工作面上覆顶板空间结构为短臂“T型”,工作面回采期间动静载叠加后峰值载荷为16.37~18.37 MPa,工作面回采期间冲击危险程度较低。

不规则孤岛工作面应力演化数值模拟

不规则孤岛工作面是在井田边界、工作面接续不合理等因素的共同影响下产生的,针对受邻近采空区支承压力以及构造应力作用,不规则孤岛工作面回采期间动压显现异常且频繁问题,以某矿203孤岛工作面为工程背景,采用FLAC 3D数值模拟软件对203工作面回采期间垂直应力分布及演化以及工作面拐角煤柱前后方采动应力变化规律进行探究,分析了在开采扰动作用下,工作面“拐角煤柱处”区域应力场以及位移场的动态演化特征。结果表明,相较于规则工作面,不规则工作面回采至“拐角煤柱”处,垂直应力存在阶梯式跃升趋势,应力跃升值为8.62 MPa,垂直应力峰值最易出现在工作面“一次见方”以及“二次见方”阶段,所得结论可为不规则孤岛工作面回采期间冲击地压针对性防治提供参考。