狄满洲

(河南能源化工集团有限公司 焦作煤业公司中马村煤矿， 河南 焦作 454171)

随着我国煤炭开采技术提高，已实现对特厚煤层的高强度开采。特厚煤层大多蕴藏在深部环境下，具有倾斜缓、顶板硬、应力大等特点[1]，在开掘巷道的过程中，围岩应力因开采会产生相应的变化，尤其是支承压力的变化分布，使原本坚硬的顶板发生破碎，造成开采过程中出现煤壁片帮[2-3]，煤柱动力失稳[4]等，影响煤矿安全高效生产。

九里山矿煤层厚度变异系数为33.49%，以该矿15081工作面为工程背景，对15081工作面采动应力分布特征进行实测，利用FLAC3D软件模拟采动应力分布特征，分析缓倾斜厚硬顶板矿压的分布变化特征，为该矿工作面开采过程中围岩应力控制提供技术支撑，以保证矿井的安全正常开采。

1 工作面地质条件

九里山矿15081工作面平均走向长度为 265 m，倾斜长度为150～172 m，平均煤厚5.3 m，煤炭可采储量约24.7万t，平均埋深422 m. 整体趋势上煤层厚度由东向西逐渐变薄，在切眼以西煤层出现尖灭现象。区域内地质条件相对简单，褶曲不发育；所采煤层整体为一单斜构造，倾角11°～12°.

工作面直接顶板为粉砂岩，黑灰色粉砂岩，平均厚约17.2 m；基本顶为细粒砂岩，平均厚度4.2 m；煤层顶板属于坚硬顶板；直接底为粉砂岩，平均厚度5.8 m，煤层顶板岩层综合柱状图见图1.

图1 煤层顶板岩层综合柱状图

2 采动应力分布实测

2.1 测试方法

观测仪器选用GZY60H 矿用本安型钻孔应力传感器对工作面前方支承压力分布特征进行监测。仪器由油泵系统、钢弦测力传感器、矿用本安型手持采集器和计算机数据处理系统4部分组成，具有光控数显、数据存储、红外采集等功能。……