深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术分析

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深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术分析

作者：雒春雷

来源：《中国科技博览》2016年第15期

[摘要]矿井开采深度近年来不断加深，巷道以及采场的地应力水平也在不断提升。深部煤矿应力分布会影响到深部煤矿的应力支护问题，因此研究深部煤矿的应力支护问题，必须对深部高应力的软岩巷道变形破坏的特征进行研究与总结，进而确认地应力方向对巷道围岩稳定性的控制，优化巷道围岩控制技术，以此来优化深部煤矿采掘的工程进展。本文从巷道稳定性控制技术的研究出发，以安居煤矿深部巷道的变形特点来进行理论分析，最终形成了数值模型。

[关键词]深部煤矿；应力分布特征；巷道围岩控制；技术分析

中图分类号：TD353.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0056-02

近年来，矿井开采的深度不断加深，巷道以及采场四周的地应力水平也相对提高。软岩的巷道地压出现剧烈显现，从而严重破坏了巷道围岩的组织，深部高应力软岩巷道的支护力不足，最终导致深部高应力软岩巷道变形，影响了深部煤矿的开采进程。[1]本文从巷道稳定性

控制技术的研究出发，以安居煤矿深部巷道的变形特点来进行理论分析，最终形成了数值模型，综合现场的原岩应力的测量，最终敲定了安居煤矿巷道围岩四周原岩应力的分布特征，进而结合岩土三维分析软件研究了深部巷道围岩稳定技术。

1.我国深部煤矿地区地应力场分布特征分析

1.1深部煤矿地区地应力测量与分析方法

目前我国各大煤矿区对深部煤矿地区的地应力场的分布特征缺乏清晰、准确的认知，在系统认识方面也有所不足。[2]目前可直接在深部煤矿地区地应力场分布研究过程中进行使用的

数据仍然不足，很多煤矿深部井下工程如支护问题以及冲击地压防治问题等等，在过去较少考虑到地应力以及地应力场这组重要参数。随着煤矿地区的深度加深，巷道破坏越来越严重，地应力量值也越来越大，且其破坏力量也越来越明显，因为最后巷道变形程度更不易控制，持续挖掘容易导致深部煤矿地区塌方，从而危害到人类与财产安全。[3]

我国深部煤矿地区的地应力场的分布特征迫切需要得到相关材料科学研究者的重视，对其进行全面、完整的分析与总结，最终为深部煤矿开采工作提供坚实的安全防护。近几年深部煤矿地区地应力测量过程中，主要应用空心包体法来测量我国深部煤矿地区的地应力数据。[4]

一定条件下也可使用水压致裂法，此后我国研究者经过整理600米到1500米深部煤矿地区的数据，排除特殊地质测量环境数据后，发现深部煤矿地区的地应力测量分析方法主要有以下几