急倾斜短壁综放采场围岩采动应力演化规律

以新疆龙泉煤矿3-3c急倾斜煤层水平分段短壁综放开采为工程背景，通过物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究方法，分析了多分段采场围岩变形破坏规律，量化表征了第一主应力大小、方向演化特征，揭示了采动应力传递演化机理，确定了急倾斜煤层短壁综放开采合理阶段高度。研究结果表明：急倾斜煤层短壁综放采场围岩应力传递路径呈非对称偏转特征，沿采空区上方顶板形成非对称应力包络拱，采空区倾斜中上部岩体应力释放，分段底部靠近顶板侧岩体应力集中。开采一分段至三分段过程中，顶板垮落高度与裂隙发育增幅较小，应力拱高度与采高比值相近，第一主应力集中峰值较小、应力偏转程度较低，多分段采场围岩结构稳定性较好。开采至四分段，顶板发生大面积垮落，垮落矸石冲击底板诱发滑移破坏，发生围岩大范围链式灾害，应力拱高度突增，拱高与采高比值增大。确定合理阶段高度为3个分段高度30 m左右，能有效防止围岩失稳突变诱发链式灾害，从源头消弭采场动力灾害的产生。