重复采动下煤层煤柱应力分布规律分析

作者：韩磊磊; 方皓

来源：煤炭与化工, 2019, 42(04): 42-45.

DOI：10.19286/j.cnki.cci.2019.04.012

• 应力分布规律
• 上下煤层同采
• 重复采动
• 理论分析

为分析近距离煤层开采上煤层采出后对下煤层煤柱的应力分布规律和特征,采用理论分析的方法开展研究。首先通过力学模型分析,得到采后底板岩层应力分布的极坐标计算公式,为便于后文分析,对极坐标计算公式进行转化,得到直角坐标系下的应力分布计算公式,绘制出煤柱在均布载荷的作用下底板不同位置岩层的水平应力、垂直应力和剪应力的分布曲线。从曲线变化趋势可以得出,在煤柱底板中的垂直应力、水平应力和剪切应力的集中程度、传播形式、影响范围具有很大的区别;垂直应力峰值出现在底板煤柱的中间位置,应力向煤柱两侧呈现单调递减的趋势,在煤柱边缘处逐渐恢复到原岩应力值;在煤柱底板处随着深度的变化,水平应力出现较大变化,在较浅位置是一个峰值,在较深位置会出现2个峰值,随着深度的不断增加,水平应力峰值会逐渐不明显,最后趋于原岩应力;剪应力在煤层底板处深部和浅部的分布规律相似,在同一个深度时剪应力呈现2个峰值分布,且2个峰值都是以煤柱中心位置为对称轴均匀分布。