多煤层开采采场围岩内部应力光弹力学模拟研究.pdfVIP

第 卷第 期 煤 炭 学 报 年 月 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 文章编号： （ ） 多煤层开采采场围岩内部应力光弹力学模拟研究 郭文兵 ，刘明举 ，李化敏 ，史新林 （ 焦作工学院 资料系，河南 焦作 ； 平顶山煤业集团公司 八矿，河南 平顶山 ） 摘 要：应用相似理论和光弹性力学模拟实验方法，对多煤层同采条件下采场围岩应力场特点以 及相互影响关系进行了研究，得出了 组 层煤开采时采场围岩应力分布规律、应力集中程度及 其相互之间的影响范围和影响程度 模拟结果对合理确定煤层群开采顺序以及回采巷道和区段煤 柱合理布置具有理论和实际意义，同时为多煤层同采采场矿山压力理论研究和生产实践提供了可 靠的参考依据 关键词：多煤层；围岩；应力场；应力条纹 中图分类号： 文献标识码： 采场围岩应力及矿山压力显现规律研究是保证矿井安全正常生产，改善开采技术，减少资源损失和提 高采煤经济效果的重要基础性工作 目前单一工作面采场矿山压力、巷道布置与维护等问题的研究较为成 ［ ］ 熟和完善 而在多煤层同采条件下，由于开采引起采煤工作面周围空间的岩层应力重新分布和叠加， 从而在采场空间周围煤柱上造成应力集中，给多煤层同采采区巷道布置和维护带来困难，而矿井条件的多 样性和影响因素的复杂性，使得这方面的研究仍不尽完善 平煤集团八矿井田内自上而下有丁 、戊 、己 、己 组 层煤同时可采 矿井回采巷道总 长度约 ，约占全矿巷道总长度的 随着开采深度的增加，各煤层间的采动影响日趋严重，采区 内部巷道维护困难，变形破坏现象突出，严重影响矿井的正常安全生产 鉴于此，笔者采用光弹性力学模 拟实验方法，对该矿各煤层开采引起的围岩应力重新分布及叠加现象进行了实验分析研究 光弹性力学模 拟方法具有模型制作方便、灵敏度高、实验成本低等优点，并且直观性强，可以直接观察到研究对象的应 力分布和应力集中状态 采用软光弹材料便于模拟岩层自重和不同性质的岩层 因此用它模拟多煤层采场 ［ ］ 围岩内部应力分布和集中状态是较为理想的方法之一 ! 模拟模型的设计制作 ! ! 模拟研究内容及范围 （）实验目的和内容 本实验的目的是研究煤层群开采时的应力分布及各煤层开采之间的相互影响， 实现采区巷道的合理布置及区段煤柱尺寸的最优化 具体内容包括：己 煤层开采对顶、底板的影响及与