大采高破碎围岩下煤岩应力分布与实测研究

本文主要探讨了大采高开采条件下，宁东矿区6.2米采高工作面开采扰动区内的煤岩应力分布特征。在破碎围岩环境中，随着大采高的推进，主运巷（即工作面的支撑结构）承受着显著的压力变化。作者运用数值模拟和现场监测这两种科学的方法，深入研究了这一复杂动态过程。 首先，数值模拟作为一种先进的工程技术手段，通过建立精细的地质力学模型，模拟大采高开采时煤层和围岩的应力响应，预测了在开采过程中可能产生的应力分布情况。这有助于理解和控制可能引发的岩层破碎、垮落等问题，确保矿井安全。 其次，现场监测则是通过实际的应力测量设备和技术，对工作面端头和主运巷煤柱侧的应力分布进行实时或定期的观测。这种数据是理论模型与实践相结合的关键，能够验证模拟结果的准确性，并提供宝贵的实践经验，帮助工程师优化设计和施工策略。 文章特别关注了工作面端头应力，这是影响巷道稳定性的重要区域，任何异常应力可能导致巷道变形或破坏。通过对端头应力的实测分析，可以了解开采扰动区的动态特性，以便采取预防措施，如及时加固巷道或者调整支护结构。 此外，煤柱侧应力分布也是研究重点，因为煤柱是维持主运巷稳定的重要支撑，其应力状态直接影响到巷道的承载能力和使用寿命。实测数据可以帮助评估煤柱的剩余强度，确保其在大采高开采条件下的可靠性。 本研究对于理解大采高开采条件下煤岩应力分布的规律，优化矿井开采设计，保障矿山安全具有重要的理论和实际意义。通过综合运用数值模拟和现场监测技术，科研人员能更准确地预测和控制扰动区的应力变化，为煤炭行业的可持续发展提供了科学依据。