李川田 吳世躍 孫曉元 龐杰文

(1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西省太原市，030024； 2.太原科技大學(xué)環(huán)境與安全學(xué)院，山西省太原市，030024)

受限于地質(zhì)賦存條件的復(fù)雜性和多樣性，煤層群開采的現(xiàn)象在我國諸多礦區(qū)普遍存在。就災(zāi)害防治與瓦斯利用的角度而言，煤層群中先行采出的煤層為保護(hù)層，后續(xù)回采的煤層為被保護(hù)層。按照保護(hù)層采動后能否與被保護(hù)層形成裂隙通道，煤層群又可分為近距離煤層群和遠(yuǎn)距離煤層群。近距離煤層群中保護(hù)層的回采不僅導(dǎo)致了載荷的重新轉(zhuǎn)移與應(yīng)力集中區(qū)和卸壓帶的出現(xiàn)，加劇了應(yīng)力分布的復(fù)雜程度，同時導(dǎo)通的裂隙又成為被保護(hù)層瓦斯運(yùn)移和泄放的主要通道，使得瓦斯涌出量明顯增加，且這一現(xiàn)象在深部高瓦斯工作面回采時體現(xiàn)的尤為顯著。研究表明，隨著開采深度的增加，高瓦斯煤層群首采工作面瓦斯涌出量可達(dá)到90～120 m3/min，其中鄰近層涌出比例超過了60%。因此，與遠(yuǎn)距離煤層群相比，近距離煤層群保護(hù)層回采時往往具有較大的危險性。

需要指出的是，近距離煤層群回采在給災(zāi)害防治提出挑戰(zhàn)的同時，也給瓦斯抽采與利用帶來了新的契機(jī)。煤層群開采恰恰是聯(lián)合抽采及煤與瓦斯共采技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵領(lǐng)域。特別是在我國普遍存在瓦斯壓力高、含量大、滲透率低和抽采難度大的情況下，利用保護(hù)層回采對被保護(hù)層進(jìn)行人工增透已成為增大煤層透氣性和抽放效率的重要手段。當(dāng)前針對近距離煤層群開采的研究主要從理論分析、模擬試驗(yàn)、數(shù)值仿真和現(xiàn)場觀測等角度展開。理論研究方面，程遠(yuǎn)平等提出利用保護(hù)層采動使上部和下部的煤層卸壓，進(jìn)而提高瓦斯抽采效率，并以此為依據(jù)確立新莊孜礦煤層群的開采順序；朱濤等提出極近距離煤層開采時的下層煤“散體-塊體”頂板結(jié)構(gòu)模型，揭示了極近距離煤層開采時下層煤采場端面的頂板冒落機(jī)理。實(shí)驗(yàn)室研究主要圍繞相似模擬展開，嚴(yán)國超等構(gòu)建了極近距離薄煤層群聯(lián)合開采的常規(guī)錯距開采模型，并驗(yàn)證了常規(guī)錯距計算公式的準(zhǔn)確性；鞠金峰等利用相似模擬分析出了上部傾向煤柱時的動載礦壓機(jī)理；程志恒等試驗(yàn)?zāi)M了保護(hù)層與被保護(hù)層雙重采動影響下圍巖應(yīng)力-裂隙分布與演化特征；周楠等試驗(yàn)?zāi)M了下煤層開采工作面采場覆巖構(gòu)成的“塊體-散體-塊體”復(fù)合老頂結(jié)構(gòu), 并分析了礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。數(shù)值仿真方面，張百勝等研究了煤柱支承壓力在底板的分布規(guī)律；方興秋等分析了近距離煤層群開采過程中上層煤采空區(qū)和遺留煤柱對下層煤回采巷道的影響；王泳嘉等分析了上下層工作面的合理錯距；程志恒等利用FLAC3D仿真軟件確定了沙曲礦近距離煤層群巷道的布置參數(shù)?，F(xiàn)場測試方面，李川田等研究了屯蘭礦采煤工作面底板瓦斯超限的機(jī)理；劉新河等分析了郭二莊礦近距離煤層兩工作面同時開采時的合理錯距范圍；劉洪濤等則采用窺視統(tǒng)計的手段，結(jié)合分形理論揭示了六家煤礦6煤組近距離煤層群巖體碎裂尺度及均勻度對裂隙分形特征的影響，指出在其裂隙分維值與塊度分維值密切相關(guān)，塊度分維值越接近2，則煤層群裂隙網(wǎng)絡(luò)越發(fā)育。

通過上述分析可知，許多學(xué)者從不同角度針對近距離煤層群開采進(jìn)行了大量的研究，也取得了豐碩的成果。但是，當(dāng)前對于近距離煤層群開采展開的研究主要集中于正?；夭呻A段，針對初采階段煤層群開采進(jìn)行探討的文獻(xiàn)較少。實(shí)際上，礦井正?；夭蓵r工作面采動裂隙發(fā)育及孔隙流壓明顯降低的上邊界高度可達(dá)145 m，但煤層群初采階段豎向上不能達(dá)到如此大的范圍。所謂初采階段，是指工作面從切眼開始推進(jìn)到老頂初次垮落，瓦斯涌出不穩(wěn)定的一段距離范圍的推進(jìn)時間。在初采階段，采空區(qū)煤體尚未完全冒落，回采工作面承受上覆煤巖體懸臂梁作用，開切眼附近裂隙帶橫向范圍約等于整個工作面長度，縱向范圍大于初始來壓步距和兩倍周期來壓步距之和，豎向范圍則較小。與正常回采期相比，煤層群開采的初采階段上覆煤巖層移動、礦壓顯現(xiàn)及瓦斯涌出規(guī)律等均具有特殊性。所以，開展針對煤層群初采階段采場應(yīng)力場分布及煤巖運(yùn)移規(guī)律的分析是研究礦井圍巖控制及裂隙演化規(guī)律的基礎(chǔ)理論，具有重要的理論意義與應(yīng)用價值。

煤層群開采現(xiàn)象在華北晚古生代盆地南帶的下二疊山西組和下石盒子組中體現(xiàn)的較為顯著，華晉焦煤集團(tuán)沙曲煤礦就屬于典型的近距離煤層群開采礦井。在當(dāng)前的+400 m一開采水平中，分布有二疊系山西組2#、3#、4#和5#煤層。其中，3#煤層和4#煤層由于在24207等北翼工作面距離過近(100 mm)，往往被合并開采。此外，上覆2#煤層距離3～4#煤層不足15 m，下部5#煤層距離3～4#煤層僅5.5 m。因此，在3～4#煤層作為保護(hù)層的24207工作面采掘時，存在明顯的一層開采、多層卸壓的現(xiàn)象，煤巖卸壓使煤層原始透氣性系數(shù)得到數(shù)十倍至數(shù)百倍的提高。特別是24207工作面初采階段，采動影響下的上下煤巖層的力學(xué)行為導(dǎo)致其裂隙發(fā)育、擴(kuò)展直至破壞，從而為瓦斯運(yùn)移形成通道，使得工作面瓦斯涌出量大，涌出不平衡及瓦斯超限現(xiàn)象頻發(fā)，給瓦斯治理及安全生產(chǎn)提出了技術(shù)難題。鑒于采動圍巖應(yīng)力分布及裂隙演化具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性及現(xiàn)場不可視性等特點(diǎn)，本文以華晉焦煤沙曲礦24207回采面為工程背景，借助FLAC3D數(shù)值模擬軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真，探索煤層群初釆階段的應(yīng)力場分布和煤巖運(yùn)移規(guī)律。該研究成果將有助于完善采煤工作面初采階段煤巖細(xì)觀力學(xué)行為規(guī)律的探索，并將為高瓦斯近距離煤層群初釆階段的瓦斯防治理論研究提供依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 仿真模型構(gòu)建

24207工作面為沙曲礦北二采區(qū)沿煤層傾向布置的長壁式回采工作面，采用一次采全高、傾向長壁后退式跟頂跟底全部垮落的綜合機(jī)械化采煤方法, 開采3～4#合并煤層。煤層平均厚度約4.6 m，平均埋深約500 m，回采初期工作面長度220 m。24207工作面及上下煤巖層基本情況見表1。

根據(jù)表1中列舉的參數(shù)，利用FLAC3D模擬軟件建立仿真模型，豎向高度為40.87 m。由于開切眼附近的24207工作面長度為220 m，為充分探究回采后采空區(qū)周圍煤柱的應(yīng)力場分布情況，模型橫向和縱向?qū)挾染O(shè)定為300 m，由此所構(gòu)建的基本模型含有35100個網(wǎng)格和38440個節(jié)點(diǎn)，具體的仿真模型及網(wǎng)格劃分如圖1所示。

圖1 仿真模型及網(wǎng)格劃分情況圖

在FLAC3D建模過程中，為了便于計算，對煤巖介質(zhì)性質(zhì)、礦山地質(zhì)條件、受力條件、采煤工藝等都進(jìn)行了假設(shè)。工作面采用一次開挖完成的形式進(jìn)行模擬，計算時暫不考慮與時間相關(guān)的其他物理量，同時假定工作面及其上下煤巖層均為符合摩爾-庫倫彈塑性模型的介質(zhì)。

2 仿真模擬結(jié)果初步分析

根據(jù)采空區(qū)頂板移動規(guī)律，回采初期采空區(qū)煤體尚未完全冒落，整個采空區(qū)基本屬于離層區(qū)范圍。裂隙帶沿縱向和橫向無重新壓實(shí)區(qū)，回采工作面承受上覆煤巖體懸臂梁作用，開切眼附近裂隙帶橫向范圍約等于整個工作面長度，縱向范圍大于初始來壓步距和兩倍周期來壓步距之和。結(jié)合沙曲礦的實(shí)際情況，確定24207回采面初采期的橫向范圍為220 m，縱向范圍為80 m。本文分別研究未開采及開挖至10 m、30 m、50 m和70 m時的位移場和應(yīng)力場分布情況，同時模擬出各階段的煤巖體塑性區(qū)分布情況。

2.1 未開挖時的模擬結(jié)果分析

研究表明，在深度25～2700 m范圍內(nèi)，垂直應(yīng)力基本呈線性增長，由此計算得出的數(shù)值與平均容重27 kN/m3計算得出的自重應(yīng)力大致相當(dāng)。由于24207工作面平均埋深約500 m，由此可知其上覆煤巖體所承載的近似豎向均布載荷為13.5 MPa。在上述載荷下，仿真模型出現(xiàn)位移變化，利用Tecplot后處理程序，此時其位移場和應(yīng)力場如圖2所示。

圖2 未開挖時的應(yīng)力場和位移場切片圖

由圖2可知，當(dāng)載荷施加后，仿真模型產(chǎn)生位移變化，最大位移量為75 mm。由于模型豎向高度為40.87 m，在上覆載荷和模型重力場的綜合作用下，模型底部出現(xiàn)最大載荷區(qū)，最大應(yīng)力值為14.35 MPa，模擬值與計算值基本相同，這也從側(cè)面驗(yàn)證了模型的正確性。

2.2 開挖10 m時的模擬結(jié)果分析

24207工作面回采10 m后的應(yīng)力場、位移場和塑性區(qū)分布情況如圖3所示。工作面開挖10 m仿真模型沿中軸線縱剖面的應(yīng)力場分布如圖3(a)所示。為充分探究初采階段圍巖應(yīng)力場分布情況，回采面開切眼距離模型邊界也保留40 m，從而首次開挖的x軸坐標(biāo)為250～260 m。鑒于此，特選取x=250 m和x=255 m的橫向切片來分析回采10 m時采場及采空區(qū)兩處的應(yīng)力場分布情況如圖3(b)和圖3(c)所示。對比分析應(yīng)力場和位移場圖可知，與采場斷面相比，采空區(qū)附近的應(yīng)力場更為復(fù)雜，具體表現(xiàn)為當(dāng)3～4#煤層開挖之后，采空區(qū)上下煤巖體的應(yīng)力均呈現(xiàn)出向采空區(qū)方向降低的變化規(guī)律，甚至出現(xiàn)應(yīng)力值低于未開挖時原始應(yīng)力值的情況，表明此時采空區(qū)上下存在煤巖體應(yīng)力的泄放過程。與此同時，采場兩端應(yīng)力呈現(xiàn)出向支撐煤巖體端頭中部逐漸升高的現(xiàn)象，即在兩端形成應(yīng)力集中區(qū)，峰值應(yīng)力值達(dá)到16 MPa。上述分析結(jié)果表明，當(dāng)采煤工作面開挖之后，部分煤體被采出，原本由該部分煤體承載的應(yīng)力場向周圍介質(zhì)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而使開挖工作面上下煤巖體的應(yīng)力向采出空間釋放，同時在回采面的遺留煤柱范圍內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū)。上述過程是工作面回采后載荷轉(zhuǎn)移和應(yīng)力場重新分布的重要體現(xiàn)。

與應(yīng)力分布情況相類似，24207工作面回采10 m后的仿真模型各層位位移也呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。位移場縱向局部切片如圖3(d)所示。由圖3(d)可以看出，隨著采空區(qū)的形成，上覆煤巖層開始下沉，同時底板及下部煤巖層位向上移動，采空區(qū)上下煤巖體開始產(chǎn)生離層裂隙。在此階段，底板煤巖應(yīng)力及位移變化較上覆煤巖的變化較小。這一變化規(guī)律與應(yīng)力場的變化規(guī)律是對應(yīng)的，均為載荷轉(zhuǎn)移和應(yīng)力場重新分布的結(jié)果。此外，由圖3(e)所示的采場處塑性區(qū)橫向切片圖可知，此時所有單元的塑性區(qū)均處于past狀態(tài)，因此可認(rèn)為該面在荷載作用下模型仍然處于彈性變形階段，模型尚未形成破壞。

圖3 開挖10 m時的仿真模擬結(jié)果

2.3 開挖30 m時的模擬結(jié)果分析

24207工作面回采30 m后的應(yīng)力場、位移場和塑性區(qū)分布情況如圖4所示。對比分析圖3(a)與圖4(a)可知，開挖至30 m時，采空區(qū)上覆煤巖體的應(yīng)力得到進(jìn)一步下降，變化趨勢相同，但較開挖10 m時的應(yīng)力值小，表明此時煤巖體應(yīng)力的泄放過程仍在進(jìn)行。泄放的載荷持續(xù)向兩側(cè)轉(zhuǎn)移，使應(yīng)力場縱向切片(y=150 m)和橫向切片(x=245 m)處的最大峰值應(yīng)力均出現(xiàn)在采掘空間兩端，分別為開挖10 m時的1.45倍和1.2倍。

圖4 開挖30 m時的仿真模擬結(jié)果

24207工作面回采30 m后的仿真模型各層位的位移與應(yīng)力場變化也表現(xiàn)出一定的相關(guān)性。對比圖3(d)和圖4(c)可知，兩端應(yīng)力集中區(qū)位移變形加劇，并沿應(yīng)力卸放區(qū)的方向由水平位移向豎向位移發(fā)展。開采30 m后，回采面正上方處于較高位置的部分煤巖體產(chǎn)生較大形變，但這一形變位移在某類巖層的特殊作用下并未向下有效地傳遞，從而使工作面直接頂?shù)奈灰葡陆涤兴鶞p少。結(jié)合圖4(d)的塑性區(qū)分布結(jié)果可知，這一特殊巖層實(shí)際上就是煤礦開采中的主關(guān)鍵層。彈性模量較大，強(qiáng)度較高，厚度較大的細(xì)砂巖和中砂巖(模型第9層和第10層)滿足主關(guān)鍵層的特性，并以平板梁的形式承載著上覆巖層，對巖層運(yùn)移起控制作用，減緩了其位移速率。

2.4 開挖50 m時的模擬結(jié)果分析

24207工作面回采50 m后的應(yīng)力場、位移場和塑性區(qū)分布情況如圖5所示。由圖5(a)可以看出，隨著回采進(jìn)尺的增加，采場上方覆巖的應(yīng)力轉(zhuǎn)移趨勢愈加清晰，支承壓力峰值繼續(xù)下降；同時煤壁處的應(yīng)力集中程度也更為明顯，其峰值(36 MPa)已達(dá)到開挖30 m時的1.6倍，是初始地應(yīng)力水平的2.57倍。

與圖4相比，開挖進(jìn)尺50 m時的采場空間上覆巖層運(yùn)移情況產(chǎn)生了較大變化，各點(diǎn)的位移量均顯著增加，最大值由140 mm增大到340 mm，增幅近150%，離層裂隙充分發(fā)育，兩端應(yīng)力集中區(qū)的豎向位移也明顯加劇。在該階段，采空區(qū)上覆煤巖體的離層裂隙和豎向裂隙都得到了充分發(fā)育，為鄰近層瓦斯的運(yùn)移提供了有效通道。在此過程中，以細(xì)砂巖和中砂巖為主體的關(guān)鍵層仍對上覆巖層的運(yùn)移起主導(dǎo)作用，此時該區(qū)段巖層正位于屈服面上，處于塑性流動的狀態(tài)。

圖5 開挖50 m時的仿真模擬結(jié)果

2.5 開挖70 m時的模擬結(jié)果分析

24207工作面回采70 m后的應(yīng)力場、位移場和塑性區(qū)分布情況如圖6所示。由圖6(a)可以看出，與其他開挖進(jìn)尺類似，回采面控頂距內(nèi)上部仍為應(yīng)力泄放區(qū)，載荷均轉(zhuǎn)移到煤壁周邊，其峰值載荷達(dá)到50 MPa，為初始地應(yīng)力的3.57倍。

與此同時，回采面上覆煤巖層的豎向位移也在不斷增加，其位移峰值甚至達(dá)到了5 m，已經(jīng)超過了3～4#煤層的采高。這種仿真結(jié)果和實(shí)際情況存在著較大出入。究其原因，F(xiàn)LAC軟件是基于連續(xù)介質(zhì)及有限差分原理提出的，在地質(zhì)材料達(dá)到強(qiáng)度極限或屈服極限前的地表移動或開采沉陷等大變形仿真中具有較大的優(yōu)勢。當(dāng)變形增加到一定值后，煤巖斷裂將變得不可避免，此時基于連續(xù)介質(zhì)和有限差分原理的FLAC3D將不再適用，這一點(diǎn)在圖6(c)的塑性場分布規(guī)律中得到印證。這也說明當(dāng)24207工作面回采至70 m時，初釆期已經(jīng)結(jié)束。

圖6 開挖70 m時的仿真模擬結(jié)果

3 監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)力與位移演化曲線分析

上述的仿真分析主要圍繞云圖模擬結(jié)果來展開，云圖可以較好地反映同一時刻煤巖體不同位置的應(yīng)力場和位移場分布規(guī)律，但不能反映煤巖體同一位置隨開挖時步和進(jìn)尺的應(yīng)力—位移變化規(guī)律。為充分探討3～4#煤層回采工作面開挖后仿真模型

中相鄰煤層的應(yīng)力及位移演化規(guī)律，在3～4#煤層回采工作面開切眼的上覆2#煤層和下伏5#煤層中開始布置第一個監(jiān)測點(diǎn)，每隔10 m處布置第二個監(jiān)測點(diǎn)，然后每隔20 m布置一個監(jiān)測點(diǎn)，各煤層分別布置5個監(jiān)測點(diǎn)，如圖7所示。

圖7 仿真模型縱剖面監(jiān)測點(diǎn)布置圖

由圖7可以看出，上部2#煤層各監(jiān)測點(diǎn)從切眼位置開始分別命名為1、2、3…，同時下部5#煤層各監(jiān)測點(diǎn)分別命名為1'、2'、3'…，分別記錄各點(diǎn)應(yīng)力值和位移值的演化情況。由于FLAC3D在進(jìn)行應(yīng)力和位移場分析時，默認(rèn)壓應(yīng)力為負(fù)，拉應(yīng)力為正值，同時豎向方向的位移以向下沉降為負(fù)，以向上隆起為正。結(jié)果顯示，上覆2#煤層各監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力值和位移值均為負(fù)值，為了便于對比分析，將所有監(jiān)測值取其絕對值。但下部5#煤層監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力值和位移值包含正、負(fù)值，故僅對原數(shù)據(jù)值進(jìn)行分析，將不同回采進(jìn)尺情況下各監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)力和位移參數(shù)繪制分別如圖8和圖9所示。

圖8 不同開挖進(jìn)尺時上覆煤層監(jiān)測點(diǎn)分析結(jié)果

由圖8可知，在3～4#煤層初釆階段，隨著回采工作的不斷推進(jìn)，上覆2#煤層各監(jiān)測點(diǎn)的豎向應(yīng)力和位移絕對值演化規(guī)律為：開挖30 m時應(yīng)力峰值出現(xiàn)在監(jiān)測點(diǎn)4(距開切眼50 m)和監(jiān)測點(diǎn)5(距開切眼70 m)，而最小應(yīng)力值點(diǎn)為監(jiān)測點(diǎn)2(距開切眼10 m)；開挖50 m時應(yīng)力峰值出現(xiàn)在監(jiān)測點(diǎn)4(距開切眼50 m)。由于煤層的開挖，采場上方產(chǎn)生明顯的應(yīng)力泄放區(qū)(<50 m)，造成其應(yīng)力值下降，甚至低于未開挖時的原始應(yīng)力值，同時載荷開始向采場兩端煤柱轉(zhuǎn)移，進(jìn)而在兩端面形成應(yīng)力集中(監(jiān)測點(diǎn)1和4)，從而形成壓力拱效應(yīng)。

由于FLAC3D僅能描述連續(xù)介質(zhì)的應(yīng)力和位移變化規(guī)律，且在初采階段采場上方煤巖層并未出現(xiàn)明顯的破斷，因此雖然2#煤層出現(xiàn)壓力拱效應(yīng)，其位移仍嚴(yán)格遵循兩端約束，屬于整體承載的簡支梁模型。開挖<50 m范圍內(nèi)，2#煤層各監(jiān)測點(diǎn)位移量變化平穩(wěn)，位移量最大值小于2 m；從50 m開始，各監(jiān)測點(diǎn)位移量突然增加，開挖70 m左右時，位移量達(dá)到5 m的峰值；且臨近采場上方中部的監(jiān)測點(diǎn)3(距開切眼30 m)始終為位移峰值處，這一點(diǎn)與其最小應(yīng)力值形成了鮮明對比，因此可以確定3～4#煤層初釆階段是從切眼回采至接近70 m的范圍。

圖9 不同開挖進(jìn)尺時下伏煤層監(jiān)測點(diǎn)分析結(jié)果

由圖9可知，與上覆2#煤層的應(yīng)力和位移演化趨勢相近，下部5#煤層隨著回采工作面開挖進(jìn)尺的增加，采場下方煤體應(yīng)力隨之泄放，載荷向兩端煤柱轉(zhuǎn)移。不同之處在于，采場中部(2'和3'監(jiān)測點(diǎn))應(yīng)力變化更為明顯，甚至出現(xiàn)了由負(fù)值(壓應(yīng)力)向正值(拉應(yīng)力)的轉(zhuǎn)化，同時產(chǎn)生了部分監(jiān)測點(diǎn)的隆起，從而形成反向壓力拱效應(yīng)。3～4#煤層底板產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象，同樣為下部煤層瓦斯向上鄰近回采工作面涌出提供有效通道。

4 結(jié)論

(1)在近距離煤層群初采階段，由于大面積煤巖體斷裂尚未發(fā)生，所以，借助FLAC3D巖土力學(xué)分析軟件可較好地描述初采階段采場鄰近煤巖層的應(yīng)力場分布特征與運(yùn)移規(guī)律，從而為采動作用下鄰近煤巖層裂隙演化規(guī)律研究提供了一種可行的研究方法，為現(xiàn)場初釆階段瓦斯抽采設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。

(2)在近距離煤層群初采階段，形成應(yīng)力卸放區(qū)和集中區(qū)，即隨著回采工作面的推進(jìn)，采場上下煤巖體中部存在明顯的應(yīng)力泄放過程，上覆煤巖層呈現(xiàn)出壓力拱效應(yīng)，下部煤巖層同步形成反向壓力拱效應(yīng)，形成了應(yīng)力卸放區(qū)，隨著推進(jìn)度的不斷增加該區(qū)域也逐漸形成了瓦斯富集區(qū)；同時釋放載荷向采場兩端煤柱轉(zhuǎn)移，采場兩端應(yīng)力呈現(xiàn)出向支撐煤巖體端頭中部逐漸升高的變化規(guī)律，即在兩端形成了應(yīng)力集中區(qū)。

(3)對比分析圖3(d)、圖4(c)和圖5(b)可以得出，隨著工作面的不斷推進(jìn)，采場煤巖體的位移場分布整體上呈現(xiàn)出鄰近煤巖體向采出空間移動的規(guī)律，隨著推進(jìn)度的增加，位移等值線由水平向豎向變化且梯度增大。這說明采場上下煤巖體離層裂隙發(fā)育，采場兩端煤巖體隨著推進(jìn)度的增加豎向裂隙逐漸發(fā)育，最后形成貫通裂隙，同時為鄰近層瓦斯向采空區(qū)運(yùn)移提供了有效通道。

(4)3～4#煤層回采工作面鄰近層位移峰值處往往也是最小應(yīng)力值點(diǎn)，并在采場空間中部伴隨頂板下沉以及底板隆起與底鼓現(xiàn)象的產(chǎn)生。

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