大安山煤矿地应力测量及数值模拟分析

为弄清大安山煤矿矿区应力状态及分布特征,采用空心包体应力解除法进行地应力测量。结果表明:该区的地应力以水平应力为主,最大主应力方向与太行山以东的华北地区的主应力方向基本一致;各测点均有2个主应力接近水平方向,另1个主应力接近垂直方向,垂直主应力值基本上等于或略小于自重应力值;位于近水平面内的2个主应力相差较大,4个测点近水平面内的2个主应力的比值分别为3.1、1.7、2.4、2.5;最大水平主应力随深度变化增加较快,而深度变化对最小主应力的影响却相对较小;在同一平面内,地应力的大小和方向没有出现突变现象,说明矿区的地应力场是比较均匀的。另外应用ANSYS有限元软件进行数值模拟,得出的最大主应力值和实际测量值比较吻合。

北京房山大安山煤矿深部地应力数值模拟分析

地应力是煤矿开采等地下工程围岩变形与破坏的根本驱动力。为研究随煤矿开采深度的增加,地应力越来越大,井下应力环境发生变化,导致巷道大变形、冲击矿压、煤与瓦斯突出及突水等灾害的发生,与工程实测对比分析对某煤矿+400m水平的断层、褶皱地质构造应力场进行数值模拟研究,再现地应力的大小对开采活动的影响情况,充分了解应力场分布特征、煤岩体性质与结构特征,进行合理的、切合实际的围岩稳定性、围岩变形与破坏分析,为合理的支护设计与冲击地压的防治提供依据。模拟显示:(1)应力值大小分布的总体趋势是随深度的增加而逐渐增大,但在同一水平上应力值相差不大;(2)剪应力对断层的影响明显,剪应力值明显高于其余部分;(3)最大主应力大小分布的总体趋势是随深度的增加而逐渐增大,在煤层倾角变化比较大的区域出现应力升高区和应力降低区。与工程实际有很好的吻合。