上覆煤層煤柱下采掘工作面應(yīng)力分布規(guī)律研究

周連春，李 望，王 琰

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 礦業(yè)研究院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.神華烏海能源公司，內(nèi)蒙古 烏海 016033；3.中國石化集團(tuán)中原石油勘探局有限公司，河南 濮陽 457001)

針對回采巷道布置在上覆煤層煤柱下這一空間特點(diǎn)，近些年國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了系統(tǒng)的研究并取得了可喜的成績[1]。李勝為防止由于上位煤層開采地影響，所形成的煤柱的集中壓力而產(chǎn)生的礦井動(dòng)力災(zāi)害。采用土力學(xué)的原理分別推導(dǎo)了集中應(yīng)力以及線性應(yīng)力在巖體中的傳遞規(guī)律；此外還使用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分析了同忻礦8104工作面區(qū)段煤柱的應(yīng)力狀態(tài)，以及對上位煤層煤柱應(yīng)力傳播機(jī)理進(jìn)行模擬分析，對不同尺寸和不同應(yīng)力狀態(tài)下煤柱的應(yīng)力傳播機(jī)理進(jìn)行綜合分析[2]。姜耀東、李波等結(jié)合平朔安家?guī)X11#煤層的實(shí)際地質(zhì)情況，通過理論計(jì)算、數(shù)值模擬、相似模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測等手段對近距離煤層開采條件下巷道布置和支護(hù)體系設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，獲得了采場覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律和煤層頂?shù)装鍛?yīng)力傳遞規(guī)律以及煤柱周圍應(yīng)力隨開采過程的演化和分布規(guī)律[3]。原鴻鵠以爐峪口礦的8#煤層和9#煤層為研究對象，研究近距離煤層中受上覆采空區(qū)煤壁影響下層煤應(yīng)力場分布規(guī)律[4]。康官先在研究嘉樂泉煤礦8#煤殘留煤柱支承壓力時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于殘留的煤柱支承壓力使底板煤巖層中應(yīng)力非均勻分布，8#煤殘留煤柱支承壓力影響下底板煤巖層中垂直應(yīng)力的非均勻分布是巷道圍巖的穩(wěn)定性的主要影響因素[5]。……