成庄煤矿采场应力场分析

石佳明，王成，郑颖人

(1重庆交通大学土木工程学院，重庆400074；2后勤工程学院军事建筑工程系，重庆400041)

0 前言

煤层开采前煤层和上覆岩体在原岩应力场的作用下处于稳定状态，由于煤层的开采，原始的稳定状态被打破，岩体应力场进行重新分布，以达到新的平衡[1-4]。目前，国内外专家在煤矿采场应力分布方面进行了大量的研究工作。孟瑞祥等以孙瞳煤矿1028工作面为背景采用理论计算及数值模拟的方法分析了底板应力分布规律及破坏机理[5]。封云聪等把不同的上覆岩层进行混合，取混合后的岩石物理参数运用I-DEAS程序包进行了采空区应力场的分析[6]。张学斌等通过对煤柱内集中应力的分布状况及其在底板岩层中的传递规律进行理论计算，得到了不同宽度的煤柱下方底板应力传递及分布规律[7]。唐孟雄等利用弹性理论推导了煤层底板任意点的应力计算公式[8]。高召宁等采用相似材料模拟试验方法，重点研究了煤层底板的应力和变形随工作面开采的变化规律，得出煤层底板应力与变形具有采动差异效应和这种采动差异效应是底板岩层破坏裂隙产生拉剪复合破坏的力学机制的结论[9]。

本文以成庄煤矿某矿井的煤层地质条件为依托，根据成庄煤矿某工作面的实际情况，通过对岩块的参数进行折减来模拟岩体，运用ANSYS软件对不同开采宽度的采场进行了分析，得到了不同开采宽度下的采场应力分布情况，为该煤矿的开采工作和以后的类似项目提供参考。……