急倾斜特厚煤层防冲开采方法数值模拟研究

作     者：陈泽民 李振雷 钟涛平 宋大钊 刘旭东 胡旭聪 CHEN Zemin;LI Zhenlei;ZHONG Taoping;SONG Dazhao;LIU Xudong;HU Xucong

作者机构：北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家能源集团新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐830027 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2025年第56卷第1期

页      面：117-127页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52374180) 

主　　题：急倾斜煤层 冲击地压 防冲开采方法 数值模拟 应力集中 弱化应力传递 

摘      要：以某急倾斜特厚煤层矿井南采区B_(1+2)、B_(3-6)煤层开采为工程背景,结合理论分析、数值模拟手段,对比研究了急倾斜煤层水平分段开采和倾斜分段开采对冲击地压防治的作用。结果表明:同水平B_(3-6)煤层开采前,水平分段开采应力集中区主要位于巷道上下方围岩以及采空区下方煤体,倾斜分段开采应力集中区转移至低水平侧的采空区下方尖角区域煤体以及低水平侧巷道上下方围岩;相较于水平分段开采,倾斜分段开采高水平侧巷道上下方围岩应力峰值降低了10~20 MPa,应力集中巷道从4条减少为2条;同水平先采B_(3-6)煤层可弱化水平应力传递,对后采的B_(1+2)煤层具有卸压保护作用。此外,在倾斜分段开采条件下,倾斜采空区可进一步弱化水平应力传递,对高水平侧巷道具有卸压保护作用;基于综合对比,顺向倾斜分段开采的巷道上下方围岩应力水平更低,巷道变形程度最低,更利于冲击地压防治。