摘要： 沿空留巷作为无煤柱开采技术的一种,在提高煤炭回收率、降低开拓掘进量的同时,也给后续留巷巷道的维护带来诸多挑战。以沿空留巷技术的应用为主线,选取Y型通风的后退式留巷工艺(常规留巷工艺)和超前预掘运输巷的前进式留巷工艺(超前预掘留巷工艺)为研究对象,研究2种不同留巷工艺下回采巷道的破坏特征,通过分析回采巷道三维应力场的演化规律,揭示不同留巷工艺下回采巷道差异破坏的力学机理。结果显示,围岩主应力方向的分布与开挖空间的形成密切相关,在开挖空间附近的“应力扰动区”内,岩体的最小主应力总是近似指向开挖空间的几何中心,最大主应力呈椭球形将开挖空间环向包裹;不同留巷工艺下回采巷道围岩应力场的分布规律也不尽相同,巷道主应力的大小和侧压系数的高低在一定程度上共同决定了巷道的破坏形态;采动应力对回采巷道的影响并不总是不利的。应力场是矢量场,具有大小和方向,回采巷道的破坏特征取决于采动应力和原岩应力矢量相加所形成的“复合应力场”,而不是两场的代数和。因此,开拓方式的选取和支护参数的确定不仅要考虑原岩应力场的分布规律,还需要考虑采动应力场的影响。在一定条件下,合理利用采动应力可以改善围岩的应力环境,降低回采巷道维护难度。

关键词: 超前预掘, 沿空留巷, 塑性区, 差异破坏

中图分类号: 

• TD 323