本文主要探讨了太原东山五龙煤业有限公司首采工作面的顶底板应力场分布规律，该公司为单保矿井，由山西省煤矿企业兼并重组整合方案获得批准。研究背景中提到，矿井设计采用斜井开拓方式，以12、15号煤层为主，初期开采15号煤，煤层厚度平均为7.02米，倾角为6度，设计生产能力为每年90万吨，服务年限17.5年。 在缺乏充足实践经验数据的情况下，研究者针对首采工作面的特点，首先分析了垂直地应力与水平地应力之间的关系，构建了煤层开采平面应变力学模型。这一模型对于理解开采活动对顶底板应力的影响至关重要。研究发现，随着工作面开采宽度和厚度的增加，超前支承应力集中系数呈现出递增趋势，但增长速度逐渐减缓。这种变化揭示了合理的支护参数设计的重要性，以防止应力集中引发的煤壁前方的压剪破坏。 底板扰动应力则以椭圆形等值线的形式向深层岩体扩散，这可能导致底板区域的应力分布不均，从而引发不同的地质灾害，如煤壁前方可能出现的压剪破坏，以及采空区底板的卸压膨胀导致的拉伸破坏。这些发现对于指导首采工作面的支护设计和设备选型具有实际意义，能够帮助工程师们更科学地预估和控制潜在的风险，确保开采过程的安全与高效。 本研究通过理论建模和深入分析，为五龙煤业首采工作面的顶底板应力管理提供了重要的理论依据和决策支持，有助于优化巷道支护参数选择，预防可能的地质灾害，并为其他类似新矿区的首采工作面提供宝贵的经验参考。