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近距离煤层群下行卸压开采采动高应力演化及效应研究
近距离煤层群下行卸压开采是一种针对煤矿瓦斯灾害、煤炭资源高效率利用和安全高效采掘的一种新型采掘方式。然而，在实际应用中，煤层群裂解和应力演化问题成为限制其大规模应用的重要技术难题。本文基于煤层群物理化学特性和开采工程实际需要，分析了近距离煤层群下行卸压开采的采动高应力演化及效应，旨在为实际应用提供科学依据和技术支撑。
一、近距离煤层群下行卸压开采工程原理
近距离煤层群下行卸压开采是将煤层抽采接近或超过自重情况下，采空区下部煤层自身压力逐渐削减至小于负压力后形成的采空压力和围岩重力平衡状态。该方式下，煤层采空区随着采煤接近逐渐形成较大的负压力，进一步引发裂隙开放和煤岩体变形。针对该现象，可利用减小采煤厚度、降低采煤速度、合理调整煤柱宽度等措施来减小卸荷开采对围岩压力状态的影响，以保证采空区内径向和切向应力的稳定分布，避免因采掘作业变形影响邻近巷道安全和煤矿使用效益的实现。
二、近距离煤层群下行卸压开采采动高应力演化
为研究近距离煤层群下行卸压开采的采动高应力演化，本文选取了典型采矿场面，基于数值模拟和实地观测相结合方式，研究了采动过程中煤层采空区及围岩变形、应力演化、裂隙演化及气动力耦合效应等采煤工程重要问题。研究表明：
1.采层下方围岩由于失去支撑作用而破裂破碎，破裂发育越明显的地方，岩体强度越低。且在裂隙破碎的过程中，由于采空区负压作用，煤层周边破裂裂缝更加显著，随着采煤深度的加深，裂隙开放度呈现逐渐上升的趋势，产生更大的拱形位移和变形。
2.采层下方围岩受破碎作用后，其强度下降并逐渐失去荷载承载能力，此时沿煤层下倾方向进行的裂隙向极限位置扩展，从而引起煤层细微的位移，可能产生很大的挤压应力和软化现象。研究表明，若在该状态下长期延续采掘，继续引发煤层岩体的坍塌与变形过程，进而影响邻近含瓦斯煤层及巷道等的稳定性和安全生产。
3.采层下方煤层受到压力变化的影响，部分煤层区域可能出现开裂现象，随着采掘深度的加深，岩体的变形与应力状态更加复杂。例如，在开采煤层下方的煤岩体内，由于煤的韧性，煤体运动方向难以准确定位，煤层内部开裂情况也极不规则，所以针对煤层的应力分析也是研究的重点。
三、近距离煤层群下行卸压开采采动高应力效应
近距离煤层群下行卸压开采的采动高应力影响因素很多，如采压区域的岩体力学特性、矿井巷道的布设结构、开采布置方式等。其中最主要的原因是采煤过程中的煤体岩石变形引起的应力变化强度过大，超过了岩石力学特性所能承受的范围，出现裂隙且蔓延迅速，引发周围煤岩体的塌陷与变形。为缓解这种状况，煤矿需采取控制采掘厚度、提高煤柱强度、合理释放瓦斯、精确控制工作面进度等一系列技术措施来降低应力影响并保证安全生产。
综上所述，近距离煤层群下行卸压开采采动高应力演化及效应，既是煤矿生产效益的重要指标，也是安全生产的风险之一。课题的研究结果可为煤层群深部采掘工程技术提供科学依据和技术支撑，并为深入推进高效煤炭资源利用和煤层瓦斯封闭利用奠定基础。