以回坡底煤矿为工程背景,分别建立了工作面前方支承压力扰动阶段和采空区压实稳定阶段的底板力学模型.基于相关力学模型,通过理论计算分别得到了支承压力扰动阶段、底板卸压阶段和采空区压实稳定阶段的底板岩体破坏特征.计算结果表明:在工作面前方支承压力扰动阶段,仅在工作面外侧底板岩体发生了破坏;在底板卸压阶段,工作面底板岩体发生了卸荷破坏,破坏形态呈半弧形,最大卸荷破坏深度约26 m,位于工作面底板中部;在采空区压实稳定阶段,残留煤柱下方岩体的主应力差增大,发生了较为严重的压剪破坏.由理论计算结果得到了采场底板岩体的分区破坏特征,并采用数值模拟手段对采场底板分区破坏特征进行了验证,数值模拟结果与理论计算结果大致相当,基于底板岩体的分区破坏特征对下层煤回采巷道的非对称变形机制进行了初步分析.以卸荷时间间接表征工作面推进速度,推导得出了考虑岩体卸荷应力及工作面推进速度的蠕变本构方程,计算结果表明:适当提高工作面推进速度可提高底板岩体的稳定性和完整性.

越崎杰出学者资助项目（800015Z1179）；国家自然科学基金项目（51474220）；中央基本科研业务费项目（2009QZ03）；

1 采场底板压剪破坏范围
1.1 力学模型建立
1.2 岩体压剪破坏力学机制及底板破坏范围
2 支承压力卸荷对底板损伤影响分析
2.1 岩体卸荷破坏机制
2.2 底板岩体卸荷路径
2.3 底板岩体卸荷破坏范围初探
3 数值验证
3.1 模型建立
3.2 模拟结果
4 煤柱下巷道非对称变形机理分析
4.1 现场围岩破坏情况
4.2 巷道非对称变形机制
5 讨论分析
6 结 论

赵洪宝,刘一洪,李金雨,徐建峰.孤岛煤柱下底板岩体损伤过程与分区破坏特征分析[J].中国矿业大学学报,2021,50(05):963-974.