孤岛工作面斜交断层下的采动应力分布与影响研究

本文主要探讨了孤岛煤柱工作面在回采过程中遇到斜交10°断层时的采动应力分布规律及其对工作面稳定性的影响。孤岛煤柱是指由于开采布局导致的孤立于主采区之外的煤层区域，其开采具有特殊的挑战性，特别是当断层的存在增加了复杂性。 研究者利用极限平衡理论和数值计算方法，深入分析了工作面在回采过程中的应力分布特性。他们发现，工作面液压支架承受的主要应力集中在中上部和下端头附近，这可能意味着这些区域更易发生煤壁片帮和顶板垮落等问题。由于断层的存在，开采活动会扰动地壳，导致断层附近的垂直应力下降，而水平应力则有所上升。这种应力重新分布可能会诱发断层的活动，进一步威胁工作面的稳定。 通过对超前支承压力的监测，研究发现，随着工作面的推进，超前支承压力峰值始终保持在工作面煤壁前方大约5米的位置，这表明了控制压力的关键区域和预防灾害的重点位置。这要求矿工和工程师们在设计和执行开采策略时，必须充分考虑断层的影响，采取适当的支护技术和管理措施，以确保作业安全和提高生产效率。 此外，论文还强调了对断层、孤岛煤柱、应力集中、采动应力以及围岩变形等相关知识的理解与应用对于解决此类特定地质条件下开采问题的重要性。这项研究的结果对于优化孤岛煤柱工作面的开采设计，减少事故风险，以及提高煤炭工业的整体安全性具有实际意义。 本文通过深入的理论分析和实证研究，为孤岛煤柱工作面遇到断层时的应力管理提供了科学依据和技术指导，对煤炭行业的安全生产实践具有重要参考价值。