煤柱下近距離煤層采動應力分布特征與沖擊危險性評價研究.pdf

1、沖擊地壓是世界范圍內的煤礦開采難題，且隨著煤礦開采深度的不斷增加，煤礦沖擊地壓有愈演愈烈之勢，已成為制約我國煤炭安全高效生產(chǎn)的重要因素。沖擊地壓發(fā)生的一個重要因素就是高應力，煤巖體在高應力的作用下，突然發(fā)生破壞導致能量的劇烈釋放，形成沖擊地壓。而煤柱的留設則會導致集中應力的出現(xiàn)，在煤柱上方以及煤柱底板巖層中積聚大量能量，對煤柱上部或下部巖層造成破壞。
　　鮑店煤礦六采區(qū)2煤局部可采，在2煤開采過程中留下了大量的采空區(qū)邊界煤柱，在這

2、些煤柱處形成了高應力集中區(qū)。并且2煤和3煤間距僅為21m，屬近距離煤層，這樣2煤煤柱的集中應力經(jīng)過少量的衰減后就直接達到3煤層面，導致3煤工作面在開采之前就已經(jīng)處于高應力狀態(tài)，3煤一旦開采則在采動應力和集中應力的疊加影響下沖擊地壓發(fā)生的概率大大增加。文章采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分別對小煤柱（寬度＜50m）和大煤柱（寬度≥50m）集中應力在底板中的傳播規(guī)律進行研究得出了當距煤柱深度超過50m后，應力集中系數(shù)在小煤柱和大煤柱情況下基本相

3、同的結論。
　　本文針對研究鮑店煤礦六采區(qū)北翼的沖擊地壓需要，采用理論研究、數(shù)值模擬的方法，對煤柱下的3煤工作面采動進行推演，計算采動應力與煤柱集中應力的疊加影響規(guī)律。經(jīng)計算，當工作面由煤柱下向采空區(qū)下推進時，煤柱應力疊加范圍為60m，最大應力集中系數(shù)為5.68，應力集中系數(shù)高，影響范圍大，是沖擊的地壓的危險區(qū)域;在工作面由采空區(qū)下向到煤柱下推進過程中，工作面支承壓力集中系數(shù)達5.66～5.97，應力集中系數(shù)高，影響范圍較小，也是