應(yīng)力演化及分布數(shù)值模擬研究

PAGE11.緒論1.1選題目的和意義近年來，雖然我國(guó)煤炭能源消費(fèi)比重隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等清潔能源的增加而逐漸降低，但我國(guó)以煤炭作為能源主體的格局短時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)煤炭的原煤產(chǎn)量將維持在大約26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。由于煤炭的大量需求導(dǎo)致煤炭資源被高強(qiáng)度開采,淺部賦存條件較好的煤炭資源越來越少。占我國(guó)煤炭產(chǎn)量90%以上的井工開采礦井,其平均開采深度正以每年超過20m的速度向深部遞增，開采條件是世界上最復(fù)雜的國(guó)家之一。沖擊地壓是煤礦開采中的典型的煤巖動(dòng)力災(zāi)害之一，通常是在煤、巖力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，以突然、急劇、猛烈的形式釋放彈性能，導(dǎo)致煤巖層瞬時(shí)破壞并伴隨有煤粉和巖石的沖擊，造成井巷的破壞及人身傷亡事故。在我國(guó)，沖擊地壓作為一種特殊的礦壓顯現(xiàn)形式，已經(jīng)成為煤礦開采，特別是深部開采礦井的主要災(zāi)害，嚴(yán)重威脅煤礦的安全生產(chǎn)。這些災(zāi)害即給國(guó)家和人們的生命造成了巨大的損失，又嚴(yán)重?fù)p害了我國(guó)煤炭企業(yè)的形象。目前煤層的解危措施主要采用煤層卸載爆技術(shù)、煤層注水技術(shù)、深孔斷頂爆破技術(shù)、定向水力割縫技術(shù)及鉆孔卸壓技術(shù)等局部解危方式預(yù)防沖擊地壓，這些技術(shù)已經(jīng)被廣泛推廣且取得了良好的防沖效果，但這些措施的應(yīng)用主要目的大都是轉(zhuǎn)移圍巖應(yīng)力集中程度，并未從根本上解除沖擊地壓的危險(xiǎn)性。作為最有效的解危戰(zhàn)略措施之一的保護(hù)層開采技術(shù)目前已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于煤與瓦斯突出煤層治理方面，相關(guān)研究也取得重大進(jìn)展，但在沖擊地壓治理中的應(yīng)用及相關(guān)研究并不多見。深入研究沖擊煤層上保護(hù)層開采過程中圍巖應(yīng)力演化規(guī)律對(duì)于被保護(hù)層開采防沖措施制定具有重要指導(dǎo)意義。同時(shí)還是保障我國(guó)能源安全開發(fā)、保護(hù)煤礦職工生命安全和合理利用國(guó)家礦產(chǎn)資源的國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀保護(hù)層開采后,煤巖層的卸壓是其他參數(shù)(如煤層滲透率、煤層變形、煤的物理力學(xué)參數(shù)、瓦斯參數(shù)等)變化的基礎(chǔ),因此煤巖移動(dòng)變形的研究對(duì)保護(hù)層開采具有較大的參考意義,由于煤巖層移動(dòng)變形同時(shí)也是礦井防治水、地表下沉研究的基本理論,因而目前這方面已有大量的研究。煤巖層變形與礦山壓力理論關(guān)系密切,目前已有大量關(guān)于采場(chǎng)覆巖變形的研究,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者提出了多種假說。從1928年

W.Hark

和

G.Gillitzer

提出“壓力拱”假說開始,先后出現(xiàn)大量假說,具有代表性的有

A.拉巴斯的預(yù)成裂隙假說(1947),庫(kù)茲涅佐夫的鉸接巖塊假說(1950),錢鳴高院士的砌體梁假說(七十年代末),宋振騏院士的“傳遞巖梁”假說(七十年代末)?，F(xiàn)階段認(rèn)可度較高的為砌體梁假說和傳遞巖梁假說。砌體梁假說認(rèn)為覆巖中存在一些厚度大、強(qiáng)度相對(duì)其他巖層來說較高的關(guān)鍵層,關(guān)鍵層控制著整個(gè)巖層的移動(dòng),隨工作面的推進(jìn)而斷裂成整齊的巖塊,斷裂巖塊之間形成鉸接結(jié)構(gòu),形成的鉸接結(jié)構(gòu)可能是外形似梁而實(shí)質(zhì)為拱的結(jié)構(gòu)體。砌體梁結(jié)構(gòu)模型可以描述破斷巖塊的排列形式和咬合特征,能解釋采場(chǎng)礦壓周期來壓的現(xiàn)象律,并有利于解決支架-圍巖關(guān)系等一系列問題。傳遞巖梁假說認(rèn)為采場(chǎng)存在一組或多組巖梁結(jié)構(gòu)控制著礦山壓力的顯現(xiàn),該巖梁即為老頂,老頂中的每一巖梁在工作面回采后形成巖塊并相互咬合,該咬合體能將上部壓力向采空區(qū)以及工作面前方傳遞,傳遞的力可以壓實(shí)采空區(qū)以及壓緊工作面前方煤壁。傳遞巖梁理論對(duì)工作面支護(hù)、采場(chǎng)周期來壓具有重要的指導(dǎo)意義。目前,國(guó)內(nèi)仍有許多學(xué)者在這兩種假說的基礎(chǔ)上進(jìn)行更為深入細(xì)致的研究,如王磊,謝廣祥等研究了長(zhǎng)壁工作面圍巖應(yīng)力殼分布及對(duì)破壞場(chǎng)的影響,得出破壞和裂隙一在應(yīng)力殼高應(yīng)力集中帶及其上方巖層破壞和裂隙并不發(fā)育的結(jié)論;于輝認(rèn)為煤層間存在基本頂結(jié)構(gòu)時(shí),基本頂破斷后同時(shí)具有“砌體梁”結(jié)構(gòu)和“懸臂梁”兩種結(jié)構(gòu);王新豐,高明中等發(fā)現(xiàn)覆巖運(yùn)移具有很強(qiáng)的時(shí)空觀,頂板破壞范圍與進(jìn)度具有協(xié)調(diào)關(guān)系;王紅偉研究并發(fā)現(xiàn)工作面走向頂板運(yùn)移具有時(shí)序性、不均衡性;謝廣祥發(fā)現(xiàn)應(yīng)力殼的幾何高度隨采高增加而增加,殼基應(yīng)力隨采高增加而降低;尹光志,李小雙等得出了傾角對(duì)采場(chǎng)圍巖應(yīng)力分布、支承壓力的分布有顯著影響,采場(chǎng)頂板應(yīng)力分布是高度不均勻、不對(duì)稱的結(jié)論;張華磊建立了跨采動(dòng)壓巷道的彈塑性力學(xué)模型;張向陽(yáng)研究了煤柱影響下采場(chǎng)大范圍內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)、破壞場(chǎng)及位移場(chǎng)演化特征;施峰,王宏圖等研究提出了俯偽斜基本頂?shù)牧W(xué)模型。大量的理論與實(shí)驗(yàn)研究表明,對(duì)于隨煤層傾角的增大,冒落矸石可能沿底板滑移,滑移的矸石充填采空區(qū)下部,從而改變了煤巖層的運(yùn)動(dòng)與變形規(guī)律,使采空區(qū)形成下部充填較實(shí),而部形成冒空,具有與水平、近水平煤層不同的非對(duì)稱性的情況。沿傾斜方向開采時(shí),上覆巖層破斷后,巖塊間相互咬合,形成鉸接結(jié)構(gòu)。覆巖層損傷破壞特征極大地影響著保護(hù)層開采效果,其損傷破壞的量化描述對(duì)保護(hù)層開采具有指導(dǎo)意義。個(gè)可用來以量化描述采動(dòng)裂隙的參數(shù)是導(dǎo)水裂隙帶高度,我國(guó)通過對(duì)百個(gè)工作面導(dǎo)水裂隙帶的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,獲得了不同傾角覆巖導(dǎo)水裂隙帶基本形態(tài)。保護(hù)層工作面回采后,導(dǎo)致原巖應(yīng)力重新分布,煤巖層發(fā)生破壞變形。根據(jù)上覆巖體的移動(dòng)、變形、破壞程度可分為三個(gè)帶,即垮落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶,各帶采動(dòng)裂隙分布特征各不相同。有關(guān)采動(dòng)裂隙的分布規(guī)律,國(guó)內(nèi)外已有大量研究成果,李樹清,何學(xué)秋等發(fā)現(xiàn)覆巖裂隙在雙重卸壓開采的作用下經(jīng)歷生成、擴(kuò)展、壓實(shí)、張拉、再壓實(shí)的復(fù)雜過程;林海飛,李樹剛等提出了“采動(dòng)裂隙圓角矩形梯臺(tái)帶”工程簡(jiǎn)化模型,發(fā)現(xiàn)上覆巖層中破斷裂隙和離層裂隙貫通后在空間形成橢拋帶分布。

Palchik研究了采動(dòng)裂隙的分布特征及裂隙帶內(nèi)橫向裂隙的寬度及其影響因素,得出了沿層位水平裂隙形成的條件,觀察到了烏克蘭頓涅茨克煤田水平裂隙的發(fā)育在開采工作面上方12.9~149.4m(煤層采高0.8~工6m范圍內(nèi))均有分布。1.3研究方案1.開展相似材料模擬實(shí)驗(yàn)2.遠(yuǎn)距離單一保護(hù)層開采，保護(hù)開采效果研究3.遠(yuǎn)距離多煤組保護(hù)層開采保護(hù)效果研究4.保護(hù)層開采其下覆不同層位煤巖應(yīng)力演化規(guī)律2.相似材料模擬實(shí)驗(yàn)2.1相似模擬實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)2.1.1實(shí)驗(yàn)研究背景實(shí)驗(yàn)以平煤八礦為研究背景，對(duì)遠(yuǎn)距離保護(hù)層的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。平煤多數(shù)礦井均為多煤層組開采，以八礦典型采區(qū)工作面為研究對(duì)象開展組間保護(hù)層開采效果評(píng)估對(duì)瓦斯綜合治理和煤礦安全高效生產(chǎn)具有較好的借鑒意義。平煤股份八礦主要可采煤層有丁5-6、戊9-10、己15和己16-17煤層，實(shí)驗(yàn)選取在平煤八礦一采區(qū)己15—21030工作面及所對(duì)應(yīng)的丁組、戊組、己組煤層。該區(qū)域上覆區(qū)域存在只有戊組煤層開采，以便開展戊組煤層開采對(duì)己組煤層的保護(hù)效果；存在丁組戊組重疊開采區(qū)域，以便研究丁組戊組重疊開采對(duì)己組煤層的保護(hù)效果，如圖2.1所示。紅色為丁組巷道；藍(lán)色為戊組巷道；綠色為己組巷道圖2.1己1521030工作面對(duì)應(yīng)試驗(yàn)區(qū)域該區(qū)域內(nèi)分布有丁組（11010、11030、11050、11070工作面），戊組（21030、21050工作面）以及戊組21070工作面。同時(shí)己組21030工作面斜交于上述工作面，相交角度約為17度，對(duì)上述工作面布置進(jìn)行進(jìn)一步簡(jiǎn)化，得到工作面分布模型如圖2.2所示。1、丁5-6-11010工作面；2、丁5-6-11030工作面；3、丁5-6-11050工作面；4、丁5-6-11070工作面；5、戊9-10-21030工作面；6、戊9-10-21050工作面；7、己15-21030工作面；圖2.2保護(hù)效果研究考察簡(jiǎn)化依據(jù)地質(zhì)資料，上述三組煤層平均傾角約為9°，結(jié)合平面分布簡(jiǎn)圖2.2及工作面傾斜角度，建立了如圖2.3所示的空間分布模型。圖2.3研究區(qū)工作面空間位置關(guān)系2.1.2實(shí)驗(yàn)方法及內(nèi)容（1）實(shí)驗(yàn)方法依據(jù)煤層賦存特征，研究區(qū)域主要分布有丁組、戊組及己組三層煤，因此保護(hù)形式可分為以下5種保護(hù)類型：①己組未保護(hù)區(qū)域；②戊組保護(hù)己組區(qū)域；③丁組+戊組保護(hù)己組的區(qū)域；④戊組未保護(hù)區(qū)域；⑤丁組保護(hù)戊組的區(qū)域。對(duì)保護(hù)效果進(jìn)行分區(qū)考察，依據(jù)丁、戊、己三層煤層的采掘布置平面疊加圖，依據(jù)上述保護(hù)關(guān)系進(jìn)行區(qū)域劃分，采用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、相似材料模擬、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的手段，對(duì)上述保護(hù)關(guān)系條件下的保護(hù)范圍進(jìn)行劃分。同時(shí)給出被保護(hù)層己組煤層的合理采掘部署。（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開采丁組煤層，然后開采戊組煤層，檢測(cè)各點(diǎn)應(yīng)力及位移。試驗(yàn)主要研究對(duì)丁組煤層開采過程中對(duì)戊組及己組被保護(hù)層的保護(hù)效果，待穩(wěn)定后對(duì)戊組煤層進(jìn)行開采，研究對(duì)己組戊組煤層的保護(hù)效果，此時(shí)己組受到丁組和戊組重疊開采的影響，通過對(duì)比，分析該區(qū)域重疊開采對(duì)己組被保護(hù)層的保護(hù)效果。2.1.3相似模擬實(shí)驗(yàn)參數(shù)確定（1）模型相似比相似材料模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)尺寸為長(zhǎng)寬高為2850mm×300mm×2000mm，采用平面應(yīng)力模型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及相似定律確定模型相似常數(shù)，其中幾何相似比：；容重相似比：；時(shí)間相似比：。（2-1）（2-2）式中：αl—幾何相似比αt—時(shí)間相似比lH—原型長(zhǎng)度lM—模型長(zhǎng)度（2）物理相似比在相似模擬中，起控制作用的物理常數(shù)往往因模型中所要解決的問題不同而不同，主要的物理量有時(shí)間、煤巖密度、強(qiáng)度，由公示2-3計(jì)算出模擬巖層強(qiáng)度相似比為300。（2-3）式中：ασ—強(qiáng)度相似比αγ—容重相似比αl—幾何相似比（3）模型材料配比相似材料選用河沙和云母做骨料，石灰和石膏做膠結(jié)物，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原型煤巖物理力學(xué)參數(shù)，通過換算和不同配比材料力學(xué)測(cè)試，依據(jù)相似材料配比表，對(duì)照得到配比號(hào)，以配比號(hào)對(duì)應(yīng)模擬各分層生成配比表。配比表最小分度值為0.5cm。具體見表2.1。表2.1相似模擬實(shí)驗(yàn)材料配比表序號(hào)巖層分層厚/cm分層數(shù)配比號(hào)質(zhì)量/kg砂/kg石灰/kg石膏/kg水/kg序號(hào)巖層10257317.4314.532.030.871.941泥巖4143719.3115.451.162.702.152中粒砂巖12643711.589.260.691.621.293砂質(zhì)泥巖10557317.9814.992.100.902.004泥巖2143724.3919.511.463.412.715砂質(zhì)泥巖2143725.6720.541.543.592.856細(xì)粒砂巖2143726.9521.561.623.772.997中粒砂巖4243728.0822.461.683.933.128砂質(zhì)泥巖6343728.5622.851.714.003.179砂質(zhì)泥巖4243728.5622.851.714.003.1710中粒砂巖2143728.5622.851.714.003.1711砂質(zhì)泥巖6433728.5621.422.145.003.1712中粒砂巖2243714.2811.420.862.001.5913砂質(zhì)泥巖1.1177315.7113.751.370.791.7514丁5-66343728.5622.851.714.003.1715中粒砂巖6343728.5622.851.714.003.1716砂質(zhì)泥巖10543728.5622.851.714.003.1717砂質(zhì)泥巖4243728.5622.851.714.003.1718砂質(zhì)泥巖4443714.2811.420.862.001.5919中粒砂巖1.3177318.5616.241.620.932.0620戊9-101.7157324.2820.232.831.212.7021泥巖6343728.5622.851.714.003.1722中粒砂巖4257328.5623.803.331.433.1723泥巖2143728.5622.851.714.003.1724中粒砂巖8457328.5623.803.331.433.1725泥巖4257328.5623.803.331.433.1726泥巖6343728.5622.851.714.003.1727細(xì)粒砂巖4457328.5623.803.331.433.1728泥巖8457328.5623.803.331.433.1729泥巖2143728.5622.851.714.003.1730中粒砂巖2157328.5623.803.331.433.1731泥巖8443728.5622.851.714.003.1732細(xì)粒砂巖8443728.5622.851.714.003.1733砂質(zhì)泥巖1.7177324.2821.242.120.912.7034己151.7143722.4517.961.353.142.4935砂質(zhì)泥巖2143727.0721.661.623.793.0136細(xì)粒砂巖6353726.1121.761.313.052.9037石灰?guī)r8343722.4217.931.353.142.4938砂質(zhì)泥巖4157333.3127.763.891.673.7039泥巖10253728.1623.461.413.283.1340石灰?guī)r14153731.1925.991.563.643.47（4）壓力加載由幾何相似常數(shù)得到模擬巖層的厚度不能反應(yīng)全部柱狀圖，對(duì)上覆未能堆砌煤巖層采取等效應(yīng)力載荷加載的方法進(jìn)行施加。本次實(shí)驗(yàn)沿著垂直于戊組煤層工作面的，煤層傾斜方向截取剖面進(jìn)行模擬，因此上覆巖層厚度不完全相同，如圖2-1所示。丁組煤層上覆模擬巖層厚度自右向左逐漸增厚，故加載載荷呈依據(jù)上覆巖層自重應(yīng)力場(chǎng)，采用應(yīng)力相似常數(shù)，折算成模擬應(yīng)力值。丁組煤層上覆模擬巖層厚度自右向左逐漸增厚，丁組煤層上覆巖層約550m，模型未能模擬高度右側(cè)剩余500m，左側(cè)剩余約400m。實(shí)驗(yàn)采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行加載。具體計(jì)算如下：（2-4）式中：—各煤巖分層容重，i為1，2，3······—各煤巖分層厚度，j為1，2，3······—模擬地層位置處實(shí)際應(yīng)力值（2-5）式中：—模型施加壓強(qiáng)—強(qiáng)度相似比經(jīng)計(jì)算，需要加載縱向載荷自右向左為0.032-0.026Mpa,。（5）開挖參數(shù)開挖參數(shù)主要涉及到采高、開采步距、開采時(shí)間間隔三個(gè)數(shù)量。模擬采高=實(shí)際生產(chǎn)采高/幾何常數(shù)。丁5-6煤的實(shí)際煤厚為2.8m,幾何常數(shù)為260，模擬的采高約為1.1cm；戊9-10煤的實(shí)際煤厚為3.3m,幾何常數(shù)為260，模擬的采高約為1.3cm；己15煤的實(shí)際煤厚為4.4m,幾何常數(shù)為260，模擬的采高約為1.7cm。本次實(shí)驗(yàn)沿著垂直戊組工作面傾向，平行于工作面推進(jìn)方向，為能夠使應(yīng)力傳遞更加充分，實(shí)驗(yàn)每次回采4cm，時(shí)間間隔為30min。本次實(shí)驗(yàn)具體方案：模型模擬垂直于戊組工作面的煤層傾斜方向，模擬開采丁5.6、戊9.10煤層。如圖2.1所示，先開采丁5.6煤層，開切眼處留設(shè)50cm煤柱以去除邊界影響，以及觀測(cè)邊界煤柱對(duì)下覆煤巖層的影響，開挖60cm后，留設(shè)5cm煤柱，重復(fù)一個(gè)循環(huán)后，再進(jìn)行開挖60cm，完成丁組煤層的回采。待應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定后，開采戊9.10煤層，開切眼處留設(shè)43cm煤柱以去除邊界影響，以及觀測(cè)邊界煤柱對(duì)下覆煤巖層的影響，開挖80cm后，留設(shè)5cm煤柱，再開挖80cm，完成戊組煤層回采。2.1.4應(yīng)力及位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置確定（1）應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置確定具體應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置圖如下所示。圖2.4應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置圖實(shí)驗(yàn)對(duì)戊組煤層進(jìn)行回采，研究保護(hù)層戊組煤層開采對(duì)被保護(hù)層己組煤層的保護(hù)效果。應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置如圖4.4所示。應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)分為垂直應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)和水平應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中在模型中共布置6行應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在戊組煤層底板埋設(shè)一行應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為A1-A9；在距離戊組煤層底板每間隔18cm，布置一行應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為B1-B3—E1-E3；在己組煤層底板布置一行應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為F1-F9；同時(shí)在戊組底板和己組頂板的中間位置布置兩個(gè)水平應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，戊組底板的應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)為G1，己組頂板處的應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)為G2。（2）位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)為了掌握覆巖下沉變化，采用XJTUDP三維光學(xué)攝影測(cè)量覆巖移動(dòng)，攝影測(cè)量是以透視幾何理論為基礎(chǔ)，利用拍攝的圖片，采用前方交會(huì)方法計(jì)算三維空間中被測(cè)物的幾何參數(shù)。根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的要求在模型覆巖表面設(shè)定非編碼點(diǎn)，相鄰兩列(行)非編碼點(diǎn)距離均為100mm。為了便于說明，覆巖最下面平行于煤層的一行記為第1行，向上依次為第2-9行，最左側(cè)一列記為第1列，向右依次編號(hào)為第2-19列。如：第5行，第9列測(cè)點(diǎn)簡(jiǎn)寫為測(cè)點(diǎn)(5，9)。模型具體位移測(cè)點(diǎn)及非編碼點(diǎn)的布置如圖2.5所示。圖2.5相似模型位移測(cè)點(diǎn)布置圖2.1.5實(shí)驗(yàn)步驟(1)模型鋪裝①依據(jù)清單將模型堆砌工具準(zhǔn)備到位；②將模型清理干凈，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部?jī)蓚?cè)壁面上粘貼塑料布，保證巖層垮落，減小邊界摩擦；③將縱向加載裝置安裝到位，以便鋪裝完成后對(duì)模型進(jìn)行縱向加載；④將橫向加載裝置安裝到位，以便鋪裝完成后對(duì)模型進(jìn)行橫向加載；⑤安裝槽鋼，槽鋼安裝前先清理干凈，然后用塑料薄膜包裹，以減小與相似模擬材料粘連；⑥配料；單次鋪設(shè)層厚不超過2cm，如有巖層厚度大于2cm將其分層，這部分工作在配料表中完成，具體配料時(shí)完全參考配料表。⑦按線裝填，并按坐標(biāo)埋設(shè)應(yīng)力盒。應(yīng)力傳感器無(wú)縫隙面朝上，應(yīng)力傳感器頭附近連線埋設(shè)過程中呈s型分布，剩余線盡量沿巖層走向穿過，橫穿容易使巖層形成原始斷裂，對(duì)垮落造成影響。(2)模型晾干模型堆砌完成后，拆下面板進(jìn)行晾干，根據(jù)該季節(jié)室溫與濕度晾干時(shí)間為5天。(3)模型開采前準(zhǔn)備①待模型晾干后，在其最上層均勻鋪設(shè)紅磚，鋪滿整個(gè)上表面，其作用是保證縱向加載時(shí)上部受力的均勻；②對(duì)模型進(jìn)行縱向加載，將覆巖未能鋪設(shè)的巖層經(jīng)過換算得出需要加載的應(yīng)力，通過配重將其均勻的加載于模型上部；③連接應(yīng)力傳感器，將二十組測(cè)線按順序鏈接到泰斯特靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀上，通道與應(yīng)力盒編號(hào)對(duì)應(yīng)。接通數(shù)據(jù)采集儀，將應(yīng)力盒靈敏度參數(shù)輸入對(duì)應(yīng)通道，平衡后準(zhǔn)備記錄應(yīng)力數(shù)據(jù)；④制定數(shù)據(jù)記錄表格，方便記錄時(shí)數(shù)據(jù)填寫，橫坐標(biāo)為測(cè)點(diǎn)距工作面距離，縱坐標(biāo)為應(yīng)變值。測(cè)點(diǎn)距工作面面距離依據(jù)開挖步距，測(cè)點(diǎn)位置確定。數(shù)據(jù)表格為excel表格。⑤布置散斑點(diǎn)，按照位移測(cè)點(diǎn)布置圖將測(cè)點(diǎn)布置在設(shè)計(jì)好的位置。(4)開挖及數(shù)據(jù)采集①實(shí)驗(yàn)完成對(duì)保護(hù)層丁組煤層的回采實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容為丁組煤層、戊組煤層重疊開采過程中對(duì)己組煤層的保護(hù)效果，以及整個(gè)模型內(nèi)的應(yīng)力演化情況。由于丁組煤層回采時(shí)間較為久遠(yuǎn)，對(duì)丁組煤層快速開挖，重點(diǎn)研究丁組重新壓實(shí)后對(duì)被保護(hù)層的保護(hù)效果影響，丁組煤層開挖過程中，每步開挖10cm，間隔1h，開挖完成后等待30h（重新壓實(shí)后）后對(duì)戊組煤層進(jìn)行開挖，開挖距離為5cm，間隔時(shí)間為50min；保護(hù)層回采完畢后，對(duì)己組煤層進(jìn)行回采，以便驗(yàn)證被保護(hù)層的保護(hù)效果，開挖參數(shù)。②應(yīng)力采集，應(yīng)力數(shù)據(jù)記錄過程為每次開挖完成后或模型發(fā)生垮落后記錄一組應(yīng)力值。測(cè)試內(nèi)容依據(jù)電子表格內(nèi)容直接填寫。應(yīng)力記錄及時(shí)生成曲線；③照片采集，開采過程中及時(shí)對(duì)較為明顯巖層移動(dòng)變形現(xiàn)象進(jìn)行拍照記錄。開挖前進(jìn)行一次拍照，拍照內(nèi)容為整體實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，圖片中需顯示出即將開挖的是哪一步，這部分圖像必須有，主要目的是分隔各時(shí)段圖像，表明圖像所示現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。開挖過程中及開挖后實(shí)驗(yàn)圖片記錄視變形是否明顯而定，若相對(duì)于之前圖片未發(fā)生明顯變化，則不予拍照。④位移閃斑采集，每次開挖后待模型穩(wěn)定，對(duì)模型進(jìn)行閃斑處理，閃斑后立即通過XJTUDP軟件系統(tǒng)對(duì)閃斑照片進(jìn)行處理，如未成功生成位移圖像，立即重新閃斑。如開挖間隔期間模型發(fā)生垮落也需對(duì)其閃斑，記錄開挖后垮落延遲時(shí)間。2.2煤層交錯(cuò)開采覆巖應(yīng)力演化規(guī)律2.2.1覆巖垮落結(jié)構(gòu)演化規(guī)律（1）丁組煤層開采如圖2.6所示，丁組煤開切眼距邊界30cm，當(dāng)工作面自切眼開始推進(jìn)100m時(shí)，直接頂依然保持完整，但出現(xiàn)明顯裂隙，下沉量不明顯，當(dāng)工作面推進(jìn)到104m時(shí)，煤層頂板發(fā)生初次垮落，整個(gè)頂板直接垮落下來，呈彎曲下沉的狀態(tài)，頂板中間位置垮落至頂板上，兩端為垮落。整個(gè)頂板懸露達(dá)到極限跨距，在工作面上方發(fā)生破斷，形成老頂?shù)某醮螖嗔押统醮蝸韷海叨葹?4m，彎曲下沉的頂板整體性好。在煤層上方的頂板4-12m出現(xiàn)較大的橫向裂隙及離層區(qū)域。圖2.6模型丁組煤層初次垮落照?qǐng)D隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)，頂板分別在工作面推進(jìn)140m、174m、200m、256m、280m、314m，350m時(shí)發(fā)生周期性垮落，周期來壓步距為35m。在丁組煤層向前推進(jìn)過程中，煤層頂板的垮落形態(tài)始終呈彎曲下沉狀態(tài)隨工作面推進(jìn)而垮落，頂板整體性較好。煤層上覆頂板裂隙及離層區(qū)域隨著工作面的推進(jìn)逐漸張開和閉合。（a）工作面推進(jìn)140m（b）工作面推進(jìn)200m（c）工作面推進(jìn)260m（d）工作面推進(jìn)320m（e）工作面推進(jìn)380m圖2.7工作面周期性垮落圖（2）戊組煤層開采戊組煤層開切眼距離模型右側(cè)60m，當(dāng)工作面推進(jìn)至100m時(shí)，頂板整體性較好，直接頂出現(xiàn)明顯裂隙，并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)工作面回采至106m時(shí)，直接頂冒落到頂板上，垮落高度為4m，直接頂上覆出現(xiàn)離層區(qū)域，離層最大間隙為4m，如圖2.8所示。（a）初次垮落前（b）直接頂垮落圖2.8戊組煤層初次垮落前后對(duì)比圖隨著工作面進(jìn)一步回采，工作面推進(jìn)至130m處，直接頂橫向裂隙裂隙進(jìn)一步發(fā)育，工作面回采至190m，戊組上方頂板再次垮落，垮落高度為20m，繼續(xù)向前推進(jìn)至200m時(shí)，煤層上覆頂板縱向裂隙進(jìn)一步發(fā)育，貫通至丁組采空區(qū)，老頂垮落，直至模型頂端，垮落具有一定突然性，如圖2.9所示。（a）工作面推進(jìn)190m（b）工作面推進(jìn)200m圖2.9工作面垮落圖工作面繼續(xù)推進(jìn)至350m完成回采，其間工作面分別在156m、190m、200m、290m、308m、346m發(fā)生周期性垮落，平均垮落距為40m。工作面的垮落角如圖2.10所示，分別為63°和64°。2.2.2巖層移動(dòng)變形演化規(guī)律（1）丁組煤層開采根據(jù)散斑軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)回采過程中的數(shù)據(jù)采集，給出丁組煤層回采完成時(shí)，模型內(nèi)各位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移變化云圖，如圖2.11所示。由圖可以看出，丁組煤層頂板垮落現(xiàn)象明顯，其底板位移無(wú)變化。圖2.11模型丁組煤層回采后的位移變化云圖（2）戊組煤層開采根據(jù)散斑軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)回采過程中的數(shù)據(jù)采集，給出戊組煤層回采完成時(shí)，模型內(nèi)各位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移變化云圖，如圖2.12所示。由圖可以看出，戊組煤層頂板垮落現(xiàn)象明顯，其底板位移無(wú)變化。圖2.12模型戊組煤層回采后的位移變化云圖2.2.3應(yīng)力演化規(guī)律（1）丁組開采過程中應(yīng)力分布測(cè)點(diǎn)分組依據(jù)考察目的，在丁組開采過程中，將模型布置測(cè)點(diǎn)分為5組，如表4.11所示。表2.2丁組開采過程中應(yīng)力分析測(cè)點(diǎn)分組測(cè)線對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)A40221512B2122233124252627282930C141516173318192035D111213E12.345678910其中：A~E測(cè)線分別為底板不同層位的5條水平應(yīng)力監(jiān)測(cè)線，分析丁組推進(jìn)過程中底板下方不同層位卸壓范圍；分析丁組采動(dòng)過程中垂直應(yīng)力在底板的傳遞變化規(guī)律，如圖2.13所示。A組測(cè)線位于丁組開采層下方20cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板40m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中丁組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)A所在層位的影響。圖中給出了丁組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.13丁組開采測(cè)線A測(cè)點(diǎn)分布圖2.14丁組開采測(cè)線A應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.14中曲線可知，工作面由0cm推進(jìn)至60cm時(shí)，對(duì)應(yīng)實(shí)際推進(jìn)距離為0m~120m。A組測(cè)線測(cè)點(diǎn)整體呈現(xiàn)卸壓趨勢(shì)，此時(shí)開采段頂板未發(fā)生垮落壓實(shí)，由于測(cè)點(diǎn)距離開采層較遠(yuǎn)，垂直應(yīng)力變化不明顯，主要為水平應(yīng)力的整體變化，因此測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化具有一致性。隨著工作面進(jìn)一步推進(jìn)，工作面頂板垮落壓實(shí)采空區(qū)，且頂板為彎曲下沉逐步壓實(shí)，對(duì)應(yīng)的底板卸壓區(qū)域較小，因此各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力逐步增加并區(qū)域穩(wěn)定。丁組煤層開采過程中A組測(cè)線變化一致，表明該位置受丁組開采影響作用較弱。圖2.15丁組開采測(cè)線A采動(dòng)前后應(yīng)力變化圖中數(shù)據(jù)表明，開采丁組后A組測(cè)線全部測(cè)點(diǎn)應(yīng)力均發(fā)生下降，開挖后應(yīng)力下降最大值為0.018MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值為5.4MPa，卸壓值為初始值的36%，表明丁組開采影響至底板下方該位置。B組測(cè)線位于丁組開采層下方45cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板90m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中丁組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)B所在層位的影響。圖2.16中給出了丁組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.16丁組開采測(cè)線B測(cè)點(diǎn)分布圖2.17丁組開采測(cè)線B應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.18中曲線可知，隨工作面回采，應(yīng)力變化同一具有一致性，表現(xiàn)為應(yīng)力先減小后增加。選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下。開挖結(jié)束后測(cè)線B范圍220m~316.6m測(cè)點(diǎn)應(yīng)力低于初始應(yīng)力值，最大卸壓值為0.0165MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值為4.95MPa，應(yīng)力下降為初始值的30.9%，對(duì)應(yīng)的卸壓角為55°~60°。圖2.18丁組開采測(cè)線B采動(dòng)前后應(yīng)力變化C組測(cè)線位于丁組開采層下方83cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板166m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中丁組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)C所在層位的影響。圖2.19中給出了丁組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.19丁組開采測(cè)線C測(cè)點(diǎn)分布圖2.20丁組開采測(cè)線C應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.20中曲線可知，隨工作面回采，應(yīng)力變化同一具有一致性，該測(cè)線僅測(cè)點(diǎn)35表現(xiàn)異常，其余測(cè)點(diǎn)變化幅度較小，在初始應(yīng)力值附近波動(dòng)。選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下：圖2.21丁組開采測(cè)線C采動(dòng)前后應(yīng)力變化由圖2.21可知，開挖結(jié)束后應(yīng)力值小于初始應(yīng)力值，相對(duì)于初始應(yīng)力值最大卸壓值約為0.0122MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值約為3.66MPa，應(yīng)力下降為初始值的20.4%。D組測(cè)線位于丁組開采層下方121.1cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板242m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中丁組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)D所在層位的影響。圖2.22中給出了丁組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.22丁組開采測(cè)線D測(cè)點(diǎn)分布圖2.23丁組開采測(cè)線D應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.23中曲線可知，隨工作面回采，應(yīng)力變化同一具有一致性，說明該層位受到采動(dòng)應(yīng)力影響較小，選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下：圖2.24丁組開采測(cè)線D采動(dòng)前后應(yīng)力變化由圖2.24可知，開挖結(jié)束后應(yīng)力值均小于初始應(yīng)力值，相對(duì)于初始應(yīng)力值最大卸壓值約為0.01MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值約為3MPa，應(yīng)力下降為初始值的15.2%。E組測(cè)線位于丁組開采層下方132.8cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板264m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中丁組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)E所在層位的影響。圖2.25中給出了丁組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.25丁組開采測(cè)線E測(cè)點(diǎn)分布由圖2..26中曲線可知，隨工作面回采，應(yīng)力變化具有一致性，說明該層位受到采動(dòng)應(yīng)力影響較小，選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如圖2.27：圖2.26丁組開采測(cè)線E應(yīng)力變化規(guī)律圖2.27丁組開采測(cè)線E采動(dòng)前后應(yīng)力變化由圖2.27可知，開挖結(jié)束后應(yīng)力值均小于初始應(yīng)力值，丁組開挖對(duì)該層位有卸壓作用，相對(duì)于初始應(yīng)力值最大卸壓值約為0.004MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值約為1.2MPa，應(yīng)力下降為初始值的6.0%。由上述分析可知，丁組開采后對(duì)下方各測(cè)線均有影響，應(yīng)力變化特征如表4.12所示。由C組測(cè)線確定丁組煤層開采對(duì)戊組卸壓保護(hù)角為60°。表2.3測(cè)點(diǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)測(cè)線ABCDE測(cè)線距丁組煤層40m86m166m242m264m卸壓最大值5.40MPa4.95MPa3.66MPa3.0MPa1.20MPa初始應(yīng)力值14.8MPa15.8MPa17.8MPa19.7MPa20MPa卸壓值占比36%30.9%20.4%15.2%6.0%卸壓角未監(jiān)測(cè)60°未監(jiān)測(cè)未監(jiān)測(cè)未監(jiān)測(cè)（2）戊煤層開采覆巖應(yīng)力場(chǎng)演化規(guī)律依據(jù)考察目的，在丁組開采過程中，將模型布置測(cè)點(diǎn)分為8組，如表4.13所示。表2.4戊組開采過程中應(yīng)力分析測(cè)點(diǎn)分組測(cè)線對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)B2122233124252627282930C141516173318192035D111213E12.345678910其中：B~E測(cè)線分別為底板不同層位的5條水平應(yīng)力監(jiān)測(cè)線，分析戊組推進(jìn)過程中底板下方不同層位卸壓范圍，分析戊組采動(dòng)過程中垂直應(yīng)力在底板的傳遞變化規(guī)律。②不同分組測(cè)點(diǎn)隨丁組工作面推進(jìn)的變化規(guī)律B組測(cè)線位于戊組開采層下方3cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板6m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中戊組組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)B所在層位的影響。圖2.28中給出了戊組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.28戊組開采測(cè)線B測(cè)點(diǎn)分布圖2.29戊組開采測(cè)線B應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.29中曲線變化規(guī)律可知，開采出去不同測(cè)點(diǎn)均出現(xiàn)一定程度卸壓，當(dāng)工作面推進(jìn)至50m后戊組煤層頂板垮落范圍影響至己組煤層下方，此時(shí)戊組煤層頂板壓實(shí)采空區(qū)。對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值增加。之后隨著采出空間的進(jìn)一步增加，B組測(cè)線應(yīng)力值整體呈卸壓狀態(tài)。圖2.30戊組開采測(cè)線B采動(dòng)前后應(yīng)力變化對(duì)比開采前及開采后應(yīng)力狀態(tài)可知，戊組開采使得B測(cè)線在-10~72.6及163~194范圍內(nèi)發(fā)生卸壓，對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)分別為22、23、31，而測(cè)點(diǎn)24~27處于壓實(shí)狀態(tài)。對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)28~30卸壓。測(cè)點(diǎn)21位于煤柱下方，回采后受支承壓力應(yīng)力應(yīng)力值增加。測(cè)點(diǎn)22、23、31位于開采后采空區(qū)下方，其中測(cè)點(diǎn)23及31位于壓實(shí)應(yīng)力區(qū)中央，受壓實(shí)應(yīng)力影響卸壓值較小，測(cè)點(diǎn)23位于丁組及戊組共同采空區(qū)下方，且靠近丁組開切眼，其位于丁組卸壓區(qū)下方，因此該位置卸壓值較大。同時(shí)測(cè)點(diǎn)24~27位于丁組停采線卸壓區(qū)域下方，受戊組開采影響丁戊間巖層彎曲變形，致使丁組頂板巖層應(yīng)力向煤層深部轉(zhuǎn)移，使得該位置測(cè)點(diǎn)進(jìn)一步卸壓，最終其應(yīng)力值小于初始應(yīng)力值，最大卸壓值為10.8MPa，初始應(yīng)力值為15.8MPa，卸壓值為初始值的68.4%，最大卸壓位置為開切眼測(cè)及停采線測(cè)。C組測(cè)線位于戊組開采層下方40.9cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板81.8m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中戊組組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)C所在層位的影響。圖2.31中給出了戊組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.31戊組開采測(cè)線C測(cè)點(diǎn)分布圖2.32戊組開采測(cè)線C應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.32中曲線可知，隨工作面回采，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化均在初始值附近波動(dòng)，說明該層位受到采動(dòng)應(yīng)力影響較小，選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下:圖2.33戊組開采測(cè)線C采動(dòng)前后應(yīng)力變化圖2.33中曲線表明，受到戊組開采影響，C組測(cè)線位置部分測(cè)點(diǎn)發(fā)生卸壓，且卸壓位置發(fā)生在C組測(cè)線左側(cè)，即戊組開采停采線一側(cè)。由丁戊組開采空間關(guān)系可知，丁組戊組開采工作面存在空間內(nèi)錯(cuò)關(guān)系，丁組開采超前與戊組布置，停采線處丁組工作面布置范圍較戊組大，開切眼處較戊組小。有卸壓變化規(guī)律可知，開切眼側(cè)卸壓影響范圍較停采線測(cè)大，更利于底板卸壓，即當(dāng)丁戊同時(shí)開采時(shí)卸壓影響范圍要大于戊組單獨(dú)開采時(shí)，且戊組開采可進(jìn)一步影響丁戊巖層的下移，利于丁組開采工作面下方巖層的卸壓。最大卸壓值約為0.023MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值約為7MPa，初始應(yīng)力值為17.8MPa，卸壓值為初始應(yīng)力值的39%。D組測(cè)線位于戊組開采層下方79.1cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板158.2m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中戊組組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)D所在層位的影響。圖2.34中給出了戊組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.34戊組開采測(cè)線D測(cè)點(diǎn)分布圖2.35戊組開采測(cè)線D應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.35中曲線可知，隨工作面回采，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化均在初始值附近波動(dòng)，說明該層位受到采動(dòng)應(yīng)力影響較小，選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下：圖2.36戊組開采測(cè)線D采動(dòng)前后應(yīng)力變化由圖2.36中曲線可知，測(cè)點(diǎn)11、13位于煤柱下方，開采對(duì)其影響較小。測(cè)點(diǎn)12位于戊組開采采空區(qū)下方，應(yīng)力減小，卸壓至為0.016MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值約為5MPa，初始應(yīng)力值為19.7MPa，卸壓值為初始值的25.4%，表明戊組開采影響至該層位。E組測(cè)線位于戊組開采層下方90.8cm處，依據(jù)相似比該位置距離底板181.6m。主要監(jiān)測(cè)隨工作面回采過程中戊組組工作面前方及采空區(qū)后方的應(yīng)力分布對(duì)E所在層位的影響。圖2.37中給出了戊組開采過程中該測(cè)線不同測(cè)點(diǎn)隨工作面推進(jìn)的應(yīng)力變化及該測(cè)線在不同推進(jìn)距離時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。圖2.37戊組開采測(cè)線E測(cè)點(diǎn)分布圖2.38戊組開采測(cè)線E應(yīng)力變化規(guī)律由圖2.38中曲線可知，隨工作面回采，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化均在初始值附近波動(dòng)，說明該層位受到采動(dòng)應(yīng)力影響較小，選取開采初期測(cè)線應(yīng)力分布狀態(tài)與開采結(jié)束后應(yīng)力分布狀態(tài)對(duì)比如下：圖2.39戊組開采測(cè)線E采動(dòng)前后應(yīng)力變化由圖2.39可知，開挖結(jié)束后E組測(cè)線均較初始應(yīng)力值減小，靠近開切眼側(cè)測(cè)點(diǎn)1、2、3位于戊組單獨(dú)保護(hù)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)測(cè)點(diǎn)卸壓值約為0.02MPa，位于丁戊共同保護(hù)區(qū)域內(nèi)測(cè)點(diǎn)卸壓值約為0.011MPa，換算為實(shí)際應(yīng)力值為3.3MPa，初始應(yīng)力值為20MPa，卸壓值為初始值的16.5%，表明戊組開采影響至該層位。依據(jù)測(cè)點(diǎn)位置及層間距，判定戊組單獨(dú)開采保護(hù)卸壓角為65°，丁戊開采保護(hù)卸壓角大于70°。由上述分析可知，丁組開采后對(duì)下方各測(cè)線均有影響，應(yīng)力變化特征如所示。由C組測(cè)線確定丁組煤層開采對(duì)戊組卸壓保護(hù)角為60°。表2.5測(cè)點(diǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)測(cè)線BCDE測(cè)線距戊組煤層6m81.8m158.2m181.6m卸壓最大值10.8MPa7.0MPa5.0MPa3.3MPa初始應(yīng)力值15.8MPa17.8MPa19.7MPa20MPa卸壓值占比68.4%39%25.4%16.5%卸壓角未監(jiān)測(cè)未監(jiān)測(cè)未監(jiān)測(cè)戊組開采卸壓65°，丁戊開采卸壓角>70°2.3相似模擬實(shí)驗(yàn)小結(jié)（1）丁組煤層回采過程中，周期來壓步距平均為34m，垮落角約為60°。戊組煤層回采過程中，周期來壓步距平均為30m，垮落角平均為為63°。（2）丁組煤層開采對(duì)戊組、己組煤層均有卸壓作用，對(duì)戊組煤層最大卸壓值為4.95MPa，卸壓值為初始應(yīng)力值的30.9%，對(duì)己組煤層最大卸壓值為1.2MPa，卸壓值為初始應(yīng)力值的6%。丁戊共同開采后卸壓效果進(jìn)一步增強(qiáng)，丁戊開采后對(duì)己組煤層最大卸壓值為3.3MPa，卸壓值為初始應(yīng)力值的16.5%。（3）丁組煤層單獨(dú)開采，走向卸壓角為60°；戊組煤層開采時(shí)，走向卸壓角為65°，丁戊共同開采時(shí)走向卸壓角大于70°。3.應(yīng)力演化及分布數(shù)值模擬研究3.1模型的建立及參數(shù)確定3.1.1模型建立根據(jù)平煤八礦確定的研究區(qū)域的工作面布置情況，采用FLAC3D數(shù)值計(jì)算軟件，對(duì)多組煤層工作面重疊開采條件下應(yīng)力分布情況進(jìn)行了模擬。模擬依據(jù)平面布置圖建立了等比例模型，建立模型尺寸為800m（x）×1400m（y）×500m（z）生成網(wǎng)格884800個(gè)，節(jié)點(diǎn)913680。丁、戊層間距為80m，戊、己層間距為170m。模型上表面距離地表約400m，頂面施加載荷為10MPa。模擬煤層傾角為9°，采用摩爾—庫(kù)侖本構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算，模型前后、左右四個(gè)面約束其法向自由度，底面約束x、y、z三個(gè)方向自由度。建立的模型如圖3.1所示。圖3.1數(shù)值模型建立3.1.2計(jì)算參數(shù)的確定依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的參數(shù)測(cè)試結(jié)果，以及調(diào)研現(xiàn)有論文中關(guān)于平煤股份八礦地層力學(xué)參數(shù)的資料，同時(shí)考慮巖層與巖石試件在應(yīng)力換算中存在的尺度效應(yīng)，模擬計(jì)算采用的巖體力學(xué)參數(shù)如表3.1所示。表3.1數(shù)值計(jì)算選用的巖體力學(xué)參數(shù)巖層名稱巖性密度/kg/m3體積模量/GPa剪切模量粘聚力/GPa黏聚力/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa內(nèi)摩擦角/°丁組老頂細(xì)粒砂巖2.9222.804.6832.2743.7718.83丁組直接頂砂質(zhì)泥巖2.5715.821.3618.3513.6435.15丁組煤層煤1.332.210.961.7120.4934.80戊組老頂中粒砂巖2.9929.743.8532.2743.7718.83戊組直接頂砂質(zhì)泥巖2.5715.821.3618.3513.6435.15戊組煤層煤1.332.210.961.7120.4934.80己組老頂泥巖2.339.141.3618.3513.6435.15己組直接頂砂質(zhì)泥巖2.5715.821.3618.3513.6435.15己組煤層煤1.332.210.961.7120.4934.80己組直接底砂質(zhì)泥巖2.5715.821.3618.3513.6435.153.2保護(hù)層開采應(yīng)力分布規(guī)律3.2.1未開挖前初始應(yīng)力分布狀態(tài)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，平煤八礦首先開采上覆的丁組煤層，丁組煤層開采結(jié)束后進(jìn)行戊組煤層開采，現(xiàn)階段準(zhǔn)備進(jìn)行己組煤層的開采工作。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，模擬計(jì)算中先對(duì)丁組模擬工作面進(jìn)行了開挖，待應(yīng)力穩(wěn)定后對(duì)戊組工作面進(jìn)行開挖。丁組開挖結(jié)束后分析丁組在工作面傾向不同截面上的應(yīng)力分布狀態(tài)，分析丁組煤層開挖對(duì)戊組開挖的影響；戊組開挖結(jié)束后，在工作面同一分析工作面傾向不同截面上的應(yīng)力分布狀態(tài)，分析丁組、戊組疊加開采后，應(yīng)力重分布狀態(tài)，得到現(xiàn)階段己組工作面在丁組戊組保護(hù)層保護(hù)作用下的應(yīng)力分布；同時(shí)戊組開挖結(jié)束后選取了己15-21030工作面的走向截面，分析當(dāng)前在保護(hù)層開采作用下的走向應(yīng)力分布狀態(tài)。為獲取開采后的應(yīng)力變化規(guī)律，截取了未受擾動(dòng)前的應(yīng)力分布狀態(tài)，如圖3.2、圖3.3所示。圖3.2傾向y=700截面初始應(yīng)力分布狀態(tài)圖3.3己15-21030工作面走向斜切面初始應(yīng)力分布狀態(tài)3.2.2丁組煤層開采戊己未開采應(yīng)力分布規(guī)律研究區(qū)域范圍內(nèi)共有丁組煤層工作面4個(gè)，且工作面布置長(zhǎng)度不一。丁組煤層開采后對(duì)戊組及己組煤層應(yīng)力分布產(chǎn)生影響，由于工作面長(zhǎng)度不同，應(yīng)力重分布在空間上分布不同，因此選取了三個(gè)傾向切面，分別距離模型邊界200m、500m、900m。其中200m處截取丁5,6-11010工作面截面（如圖3.4），500m處截取丁5,6-11010、丁5,6-11030工作面截面（如圖3.5），900m處截取丁組四個(gè)工作面截面（如圖3.6）。（a）切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.4丁組開采后y=200m傾向截面圖3.4表明，丁組開采后y=200m傾向截面僅一個(gè)工作面時(shí)，工作面下方卸壓，工作面兩側(cè)煤柱發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力分布狀態(tài)如表3.2、表3.3所示。表3.2y=200m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.24~-1-19己組煤層工作面-14~-16-13~-15-15表3.3y=200m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.67~-5-7.5己組煤層工作面-13~-14-12~-15-12.5丁組煤層開挖后在，丁組煤層工作面范圍內(nèi)的垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力均減小，兩側(cè)煤柱的垂直應(yīng)力增加，水平應(yīng)力減小。同時(shí)該截面位置，丁組煤層開挖后對(duì)己組煤層的應(yīng)力變化影響較小，水平應(yīng)力及垂直應(yīng)力變化不明顯，僅微弱卸壓。圖3.5丁組開采后y=500m傾向截面圖3.5丁組開采后y=500m傾向截面圖5.5表明，依據(jù)工作面布置空間關(guān)系，該截面內(nèi)有2個(gè)丁組煤層工作面，1個(gè)戊組煤層工作面及1個(gè)己組煤層工作面。丁組煤層開采后，對(duì)下方的戊組工作面及己組工作面位置均產(chǎn)生影響，應(yīng)力分布狀態(tài)如表3.4、表3.5所示。表3.4y=500m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.17~-2.5-39戊組煤層工作面-11~-12-5~-20-20己組煤層工作面-14~-16-12~-17-17表3.5y=500m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.38~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-10~-12-12己組煤層工作面-13~-14-12~-15-15丁組煤層開挖后，在工作面下方形成應(yīng)力卸壓去，兩工作面間煤柱發(fā)生應(yīng)力集中，且應(yīng)力值較大為39MPa，兩工作面間煤柱形成的應(yīng)力集中區(qū)在底板傳遞范圍較小，兩工作面底板下方整體表現(xiàn)為卸壓。而兩工作面兩側(cè)煤柱應(yīng)力集中對(duì)底板影響范圍較大，因此戊、己組煤層在兩工作面下方范圍時(shí)卸壓，在兩工作面一側(cè)煤柱時(shí)增壓。丁組煤層開采后，對(duì)應(yīng)的下方戊組煤層及己組煤層水平應(yīng)力變化不明顯。（a）切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.6丁組開采后y=900m傾向截面該截面位置能夠體現(xiàn)丁組煤層開采4個(gè)工作面后地板應(yīng)力分布狀態(tài)及其對(duì)下方將要布置的戊組及己組工作面的影響。表3.6y=900m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.2~-2.5-46戊組煤層工作面-11~-12-5~-6-12己組煤層工作面-14~-16-12~-14-12表3.7y=900m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-10-0.34~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-5~-6-10己組煤層工作面-13~-14-12~-15-15當(dāng)丁組煤層截面具有4個(gè)連續(xù)工作面時(shí)，工作面間煤柱的應(yīng)力集中程度進(jìn)一步增加，但對(duì)于下方的戊組及己組煤層的工作面卸壓作用增加，如表5.6所示。對(duì)于水平應(yīng)力，丁組煤層工作面開采時(shí)，當(dāng)開采范圍增加時(shí)，開采層水平應(yīng)力減小，同時(shí)對(duì)于其下方戊組煤層的水平應(yīng)力產(chǎn)生一定影響，但對(duì)己組煤層的水平應(yīng)力變化影響不大。綜上：當(dāng)開采丁組煤層時(shí)，依據(jù)現(xiàn)有采掘布置將工作面空間關(guān)系分為3類，分別為丁組單一工作面對(duì)底板應(yīng)力分布的影響、丁組2個(gè)連續(xù)工作面對(duì)底板應(yīng)力分布的影響、丁組4個(gè)連續(xù)工作面對(duì)底板應(yīng)力分布的影響。其中丁組單一工作面開采后，應(yīng)力集中區(qū)影響范圍較大，卸壓效果不明顯。隨著丁組開采工作面的增加，相鄰兩工作面間的應(yīng)力集中區(qū)域在底板影響范圍較小，此時(shí)當(dāng)被保護(hù)層位與丁組工作面的層間距大于應(yīng)力集中區(qū)域，且位于卸壓影響范圍時(shí)，卸壓效果隨著工作面數(shù)量的增加而逐漸增強(qiáng)。水平應(yīng)力在開采層附近變化明顯，隨著開采工作面數(shù)量的增加，水平應(yīng)力的在底板的影響范圍增加，但沒有垂直應(yīng)力變化敏感。3.2.3丁戊組煤層開采己組未開采應(yīng)力分布規(guī)律(a)切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.7丁戊組開采后y=150m傾向截面表3.8y=150m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.13~-2-18己組煤層工作面-14~-16-14~-17-17丁戊組煤層開挖后，利于丁組煤層開挖后煤柱側(cè)的應(yīng)力集中向下傳遞，造成己組煤層所在位置的應(yīng)力值較初始應(yīng)力值增加，但增加不明顯。表3.9y=200m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.67~-5-7.5己組煤層工作面-13~-14-12~-15-12.5丁戊組煤層開采后，己組煤層的水平應(yīng)力值變化較小。切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.8丁戊組開采后y=300m傾向截面表3.10y=300m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.2~-2.5-34戊組煤層工作面-11~-120.2~-2.5-22己組煤層工作面-14~-16-10~-13-12圖3.8表明，當(dāng)丁組及戊組錯(cuò)位開挖時(shí)，由于戊組工作面的開挖，造成丁組煤柱側(cè)的應(yīng)力集中區(qū)域在底板影響范圍增加，同時(shí)戊組開挖范圍內(nèi)的卸壓區(qū)域在底板范圍增加。此時(shí)己組煤層發(fā)生一定的卸壓，卸壓值為工作面兩邊大，中間小。表3.11y=300m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.5~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-0.5~-5-5己組煤層工作面-13~-14-10~-12-12戊組煤層開挖后，開挖工作面水平應(yīng)力減小，且造成己組煤層的水平應(yīng)力值減小。(a)切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.9丁戊組開采后y=400m傾向截面表3.12y=300m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.3~-2.5-36戊組煤層工作面-11~-120.3~-2.5-22己組煤層工作面-14~-16-7.5~-12-12該截面處，戊組煤層開挖工作面上覆有疊加工作面，存在疊加工作面后丁組兩工作面間煤柱的應(yīng)力集中在底板傳遞范圍減小，同時(shí)戊組開挖造成底板卸壓范圍的增加，此時(shí)丁組開挖工作面有部分處于戊組工作面下方的卸壓區(qū)域，卸載至7.5MPa~10MPa之間。較初始應(yīng)力值下降了33%~53%。表3.13y=300m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.5~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-0.5~-5-5己組煤層工作面-13~-14-10~-12-12己組煤層的水平應(yīng)力值變化不明顯，卸壓值未發(fā)生明顯變化。(a)切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.10丁戊組開采后y=580m傾向截面該截面處共有5個(gè)工作面，不同與y=300m截面，該截面內(nèi)戊組兩個(gè)工作面，其中一個(gè)工作面位于丁組兩開采工作面煤柱下方，因此煤柱處的應(yīng)力集中現(xiàn)象減弱，且丁戊組工作面開采疊加作用下對(duì)應(yīng)的己組工作面的卸壓范圍增加。表3.14y=580m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.3~-2.5-36戊組煤層工作面-11~-120.3~-2.5-20己組煤層工作面-14~-16-7.5~-10-10由表3.14可知，當(dāng)己15-21030工作面位于丁戊兩組煤層工作面重復(fù)采動(dòng)卸壓去下方時(shí)，卸壓范圍進(jìn)一步向下延伸，己組煤層卸壓值較大。表3.15y=580m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.5~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-0.5~-5-5己組煤層工作面-13~-14-10~-12-12水平應(yīng)力變化在開采層較明顯，對(duì)于己組煤層工作面所在位置影響較小。(a)切面位置（b）初始垂直應(yīng)力（c）初始水平應(yīng)力（e）開采后垂直應(yīng)力（f）開采后水平應(yīng)力圖3.11丁戊組開采后y=900m傾向截面表3.16y=900m傾向截面開挖后工作面垂直應(yīng)力分布工作面未開挖初始垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面垂直應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱垂直應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-8~-90.4~-2.5-33戊組煤層工作面-11~-120.4~-2.5-15己組煤層工作面-14~-16-7.5~-12-12表5.17y=900m傾向截面開挖后工作面水平應(yīng)力分布工作面未開挖初始水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后工作面水平應(yīng)力值/MPa丁組開挖后兩側(cè)煤柱水平應(yīng)力最大值/MPa丁組煤層工作面-9~-100.5~-5-5戊組煤層工作面-10~-11-0.5~-5-5己組煤層工作面-13~-14-10~-12-12該切面位置共7個(gè)工作面，丁組煤層開采4個(gè)工作面，對(duì)應(yīng)下方的卸壓范圍增加，此時(shí)己組煤層同樣位于卸壓范圍內(nèi)，且卸壓值較前述切面位置變化較小。水平應(yīng)力同樣在開采工作面位置變化較大，在己組工作面變化較小。綜上：①當(dāng)丁戊組煤層工作面開采后，丁戊工作面在傾向上整體覆蓋的范圍越大對(duì)應(yīng)的卸壓影響范圍越大，丁戊疊加區(qū)域卸壓范圍及深度大于丁組單獨(dú)卸壓的范圍及深度。②戊組煤層工作面開采使得卸壓范圍在底板深度上得到擴(kuò)展。③相鄰兩工作面的煤柱越窄其應(yīng)力傳遞影響范圍越小，戊組工作面位于丁組煤柱下方時(shí)，減小了丁組煤柱的應(yīng)力集中。丁組工作面位于戊組工作面煤柱上方，減小了戊組煤柱的應(yīng)力集中。④丁戊組煤層工作面開采對(duì)己組工作面位置處的水平應(yīng)力影響較小。前述分析給出了空間分布的3組煤層工作面，在不同空間關(guān)系分布對(duì)己組煤層開采工作面位置處應(yīng)力分布的影響規(guī)律，為進(jìn)一步確定己組工作面的應(yīng)力分布情況，取丁戊組煤層開采后，己15-21030工作面的走向切面垂直應(yīng)力進(jìn)行分析，得到如圖3.12~圖3.14所示。（a）切面位置（b）開采后垂直應(yīng)力（c）開采后水平應(yīng)力圖3.12丁戊組開采后己15-21030工作面x=300切面由圖3.12（b）可知，己組工作面在走向方向上卸壓角不同，當(dāng)己組工作面位于戊組開采層下方時(shí)，卸壓角較大，位于丁組單獨(dú)保護(hù)區(qū)域時(shí)，對(duì)應(yīng)的卸壓角較小，且水平應(yīng)力變化較小。圖3.13丁戊組開采前后己15-21030工作面x=300切面應(yīng)力值對(duì)比由圖5.13可知，最大卸壓值位于工作面走向300m處和700m處，且卸