宁夏回族自治区煤炭学会学术论文集

以16采区地质条件为背景，建立FLAC3D三维计算模型进行数值模拟。模拟分析16采区160201工作面、160203工作面两个相邻工作面依次回采时工作面超前支承压力以及两个工作面间区段煤柱内应力分布演化规律，确定高应力区域和潜在的强矿压危险区域。

以160203工作面钻孔综合柱状图及采区内平面布置图为基础，建立数值模型。两个工作面间煤柱长度为35m左右，煤层倾角约为10°。FLAC3D数值计算模型如图6所示。

图6 数值模型(www.xing528.com)

（1）在工作面回采过程中，工作面超前支承压力峰值先逐渐升高后保持稳定在一定的水平。160201面在回采400m后，其超前支承压力峰值开始出现稳定状态。而由于160201工作面侧向支承压力和煤层倾角的影响，在160203工作面回采900m后，其超期支承压力峰值才开始出现稳定状态。160201工作面回采过程中的超前支承压力峰值最大达40MPa，对应应力集中系数为3.1。160203工作面回采过程中的超前支承应力峰值最大达50MPa，对应应力集中系数3.8左右。

（2）在进入160201工作面采空区前，160203工作面超前煤柱区域内应力水平缓慢升高，但整体上应力集中水平不高。在接近并进入160201工作面采空区区域后，160203工作面超前煤柱区域的应力水平开始明显升高，并在接近停采线区域时最高达到68MPa，对应应力集中系数5.2左右。

（3）当160203工作面回采接近160201工作面切眼时，160201工作面前方30m位置处煤柱内竖向应力处于双峰状态，并先慢后快逐渐升高。当160203工作面回采过160201工作面前方30m监测线后，对应煤柱两侧的支承压力峰值重合，由双峰状态变为单峰状态，应力峰值急剧增大，将极易发生整体破坏并释放聚集的大量弹性能。