向斜作用下回采巷道冲击地压力学分析及冲击特性研究

为探索向斜对回采巷道冲击地压的作用机制，以河南某矿区21221工作面为研究背景，采用力学分析、CDEM数值计算及现场实践相结合的方法，对向斜作用下回采巷道围岩冲击特性规律展开研究。建立了向斜作用下回采巷道力学模型及数值计算模型，分析了向斜作用下回采巷道围岩能量随采动影响变化趋势，得出如下结论：(1)向斜作用下回采巷道底板围岩应力集中较大，易发底板冲击，帮部围岩应力集中相对较高，可发帮部冲击，顶板围岩应力较小，不易发顶板冲击；(2)向斜作用下回采巷道围岩能量随采动影响总体上呈现先急剧增大，后持续稳定，然后突变降低，最后持续稳增加到一定应力状态，或者稳定不变；(3)向斜轴部巷道围岩变形以底鼓为主，向斜翼部巷道围岩变形是底板和帮部同时变形，向斜轴部巷道围岩变形整体上大于向斜翼部，前者底鼓量约为后者的2倍，且向斜轴部巷道底板深度1～3 m围岩变形剧烈，底板深度5～8 m围岩较为稳定，而向斜翼部巷道底板深度1 m围岩变形明显大于底板深度2～8 m围岩。力学分析及现场应用表明，其与数值计算结果较为吻合。