王存海

（神华宁夏煤业集团金能煤业分公司生产技术科，宁夏 石嘴山 750004）

1 地质概况

某工作面开采煤层为13-1煤层，总厚2.37～3.75m，平均2.88m，煤层结构较复杂。直接顶为砂质泥岩、13-2煤、泥岩、砂质泥岩等，局部为细砂岩，平均厚度为6.4m。老顶为砂质泥岩、中砂岩，厚度2.5～3.1m，平均厚度2.7m；直接底泥岩，厚度 3.57～4.85m，平均厚度 4.15m；老底为粉砂岩，厚度 2.55～3.7m，平均厚度3.05m。工作面推进长度2122m，工作面长度为203m，工作面沿俯斜推进，东高西低，倾向SW，其煤层底板标高为-579～-729m，地面标高为+21.9～+22.5m。13-1煤层平缓，煤层倾角 0°～17°，平均 7°，距切眼 500m范围内倾角较大9～17°，平均11°左右。1141（3）工作面西至13-1煤采区大巷，东至13-1防水煤柱线，南邻F161断层，该工作面周围均为未采区。工作面两巷均采用矩形断面，锚网支护，断面净宽×净高=5.0m×3.0m。特殊地段采用架棚、增设点柱等办法加强支护。架棚支护参数：半圆拱断面，29U钢棚，棚距600mm，宽×高=5.2m×4.05m。

2 模型建立

数值模型共有64375个单元格，模型总高度为98.4m，长度为300m，宽度为300m。模型上部边界是应力边界条件，其余边界是位移边界条件，模拟煤层倾角为7°，工作面沿俯斜推进，模拟工作面平均采深为645.5m，工作面上覆岩层平均容重取24KN/m3，模型如图1所示。

图1 数值模型及网格划分

3 计算结果分析

回采工作面从开切眼推进到初次来压前，可以把整个采空区近似地视为一个椭圆，根据圆形孔两侧的支承压力分布，可以推理沿工作面推进方向的煤层内形成支承压力。在煤层内根据切向应力的大小，可将其划分为三个区域，其一为减压区B，即切向应力比原始垂直应力 要小的区域；其二为增压区A，即比原始垂直应力 要大的区域，一般可以取高于原始垂直应力的5%作为分界处；……