煤礦褶皺構造區沖擊地壓機理研究及防治實踐

曹安業，薛成春，吳 蕓，王崧瑋，郭文豪

(1.中國礦業大學 礦業工程學院，江蘇 徐州 221116；2. 中國礦業大學 江蘇省礦山地震監測工程實驗室，江蘇 徐州 221116；3.晉能控股煤業集團 塔山煤礦，山西 大同 037001)

0 引 言

褶皺構造是煤巖層受垂直和水平方向應力擠壓、扭轉等作用發生彎曲變形而形成的，是地殼運動過程中最基本的構造型式[1-4]。在我國煤炭開采中，褶皺構造區資源開采占比大，褶皺區存在較大的構造應力，在工作面采掘擾動影響下，極易誘發煤巖動力災害事故[5-10]。

因此，研究褶皺構造區煤巖層開采應力演化特征和沖擊地壓孕育機制，對實現工作面安全開采具有重要意義。國內眾多學者從不同角度分析了褶皺構造應力場演化特征，取得了大量研究成果。井廣成等[7]基于震源機制矩張量反演，得到了工作面開采期間圍巖應力演化情況?？导t普等[11]基于華硯礦區地應力場測量結果，發現井下構造應力占絕對優勢，向斜構造對礦井地應力場分布產生較大影響。王宏偉等[12]研究認為褶皺構造原巖應力場分布具有明顯空間分布區域性，垂直應力、水平應力在向斜軸部、背斜軸部表現出不同的分區特性。陸菜平等[13]建立了褶皺構造數值模型，分析了褶皺構造區工作面開采過程中頂板、煤層、底板的應力演化形式，研究了工作面不同開采時期的煤巖應力分布規律。賀志龍[14]研究了褶皺應力場分布規律，比較了不同開采方式下，工作面頂板、底板與煤壁前方應力集中程度。……