摘要

上层位近距离煤层开采后,形成残留煤柱和采空区将会影响下层位的巷道布置。本文以新柳矿231101工作面为工程背景,采用理论分析和数值模拟的综合研究手段,研究和分析了上煤层开采后采动应力场的应力演化规律,对下层煤巷道非对称变形破坏机理进行深入探究,从而得出下层煤巷道合理布置位置。研究结果表明:(1)上覆煤层开采改变巷道所处位置的主应力大小、主应力比值以及应力偏转角,应力矢量的变化是导致巷道呈非对称破坏的主要原因。(2)巷道在距离煤柱中心11m处,巷道围岩最大主应力达到14.43MPa,主应力比值为2.74,应力偏转角为52.33°,此时巷道处于较差的应力环境中,致使围岩产生蝶形破坏且蝶叶旋转至巷道顶板右侧,巷道顶板右侧易发生冒顶事故。(3)为使巷道处于相对稳定区域,本文依据3个主要影响因素将工作区域划分为四个分区,在考虑煤矿经济与安全因素后建议最佳布置区域为H-Ⅳ,主应力偏转角在0°~38°或45°~90°的范围内,通过综合分析对该巷道合理布置及支护提供合理建议,为类似工程条件提供了借鉴和参考。