矿业研究与开发

作者：许斌,张沿,栾博宇,李贝贝,王光民

关键词：巨厚坚硬岩层;支承压力;能量分布;数值模拟

为了揭示巨厚坚硬岩层对采场支承压力与能量分布演化规律的影响,以杨柳煤矿某典型矿区为研究对象,使用数值模拟方法对其支承压力的变化规律与能量演化过程进行模拟研究.结果表明:(1)覆岩中存在巨厚坚硬岩层时,工作面中部及两侧的超前支承压力分别比无巨厚坚硬岩层时增加了9％和5％左右,这说明当覆岩中存在巨厚坚硬岩层时,采场中部及两侧长期处于高应力状态,当采场受到外力扰动时,会更容易导致矿震、冲击地压等动力灾害的发生;(2)覆岩中存在巨厚坚硬岩层时,其发生破断后采场超前支承压力变化曲线呈现断崖式下降,覆岩中无巨厚坚硬岩层时,相较于前者,其采场超前支承压力变化曲线则较为平缓;(3)随着工作面距离的持续推进,覆岩中有无巨厚坚硬岩层存在时,其临空帮支承压力峰值比回采帮支承压力峰值分别增加了3.60MPa与3.39MPa,两者侧向支承压力变化趋势基本保持一致,但巷道临空帮的侧向支承压力明显大于巷道回采帮的侧向支承压力,这说明巨厚坚硬岩层的存在使得应力集中,巷道回采会更容易发生破坏;(4)巨厚坚硬岩层破断后会对采场造成巨大的冲击,与无巨厚坚硬岩层采场相比,其破坏程度更加剧烈,释放的弹性能更多,影响范围也更加广泛.

来源：2025年第3期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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