采空区侧向支承压力演化及微震活动全过程实测研究

王书文^1,2，毛德兵^1,2，潘俊锋^1,2，陈继刚³，陈法兵^1,2，蓝航^1,2

1. 煤炭科学研究总院开采设计研究分院2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部3. 潞安集团余吾煤业有限责任公司

摘 要：为获取工作面回采过程中采空区侧向支承压力演化及微震活动全过程特征,利用双巷布置工作面外圈巷道布置煤层应力及微震监测装置,通过连续6个月监测分析发现:工作面回采后,采空区侧向53 m范围内煤层垂直应力不同程度调整,直至工作面后方300 m趋于稳定;采空区侧向煤层垂直应力走向上呈现出5个阶段性特征,在倾向上呈现5个区间性特征,基于实测数据得出了各阶段、各区间内煤层垂直应力及弹塑性演化规律。采空区周围微震分布呈现反"C"型,采空区边缘微震活动持续时间显著大于中部。背斜构造区采空区边缘顶板岩块更易铰接成稳定结构,出现滞后型动载荷。采空区侧向覆岩结构构成及活动性与前方差异明显,并导致了两个方向上的支承压力特征差异。将研究结论应用于煤柱宽度的优化、临空巷道掘进时机的确定、留巷动力灾害危险区域划定等。

关键词：采空区;侧向支承压力;微震活动;应力监测;