图18100工作面推进模型煤矿地质动力环境分析与控制研究聂帅杰（山西焦煤西山煤电官地矿，山西太原030022）摘要：针对煤矿开采时随着工作面的推进其对应的矿压显现规律处于变化问题，以某矿8100工作面为例，在对其地质、煤层条件综合分析的基础上，基于数值模拟和实际测量两种方式对地质动力环境进行分析，并根据分析结果提出了围岩控制的优化方案。关键词：矿压规律；围岩活动；锚杆锚索；联合支护；顶板下沉中图分类号：TD350文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）05-0060-030引言煤炭作为我国的主要一次性能源，在未来很长时间内其仍然在我国能源结构中占据主导地位。一直以来，煤矿安全生产备受企业和人员的关注。煤矿安全生产与工作面瓦斯浓度、设备的安全运行以及顶板两帮围岩的控制效果相关。对于工作面顶板围岩而言，除了采用液压支架对其顶板进行支护外，还需采用有效的围岩控制方案进一步保证煤矿的安全生产。一般情况，对煤矿地质的安全控制在很大程度上决定于对煤矿地质动力环境的掌握情况[1]。因此，本文将结合实际生产在对煤矿地质环境分析的基础上，包括对工作面围岩活动规律模拟和矿压显现规律实测提出相应的优化支护方案。1工程概况以山西某矿8100（全文简称8100）工作面的走向长度为1406m，其中倾斜工作面的长度为193m；工作面整体呈现南北走向。经探测，工作面煤层的厚度范围为3.77~23.5m，煤层平均厚度为15.3m；煤层的倾角范围为2°~3°，平均倾角为2.5°。8100工作面拟采用一次采全高放顶煤综合机械化开采方式，具体开采参数如下：采高为3.9m，放煤高度为11.4m；每天约推进工作面长度为6.4m。8100工作面的顶底板地质条件如表1所示。2工作面围岩活动规律研究2.1工作面围岩活动规律的模拟研究为了充分掌握8100工作面的矿压显现规律，除了对现场矿压进行监测外，还可通过数值模拟和软件仿真计算对工作面掘进和开采期间矿压的显现规律进行分析。本文将基于FLAC3D软件对8100工作面围岩的矿压显现规律进行分析。结合表1中8100工作面顶底板地质条件在FLAC3D软件中建立仿真模型，所设计的模型的长度为399m，宽度为300m，高度为90m。为了保证仿真计算的全面性，同时减少仿真的计算量，需要对仿真模型进行不等分划分单元。所建立的8100工作面的推进模型如图1所示。根据8100工作面顶底板地质条件对工作面推进模型中的密度、体积模量、剪切模量、内摩擦角、内聚力以及抗拉强度进行设置[2]。根据仿真需求将模型的单元网格划分为660157个...
