孟二民，李庆林，高 鸿

(山西潞安温庄煤业有限责任公司，山西 长治 046300)

工作面斜长发生改变(增长或缩短)的“刀把式”回采工作面[1-2]在许多煤矿出现。针对不规则的矿压显现规律及开采技术，我国有大量学者做了相关研究与理论工作[3-7]。高明中等[2]对采场覆岩的破坏特征及支承压力的分布状态进行系统研究得出，不等长工作面推进过程中岩层运移极不规则，推进距离在衔接面前后20～30 m的范围内，应力的力波动较大，数值变化明显;回采期间支承压力对覆岩活力产生了重要影响，其大小约为水平应力的1.5～2倍。本文主要针对浅埋深不规则变长工作面采场应力分布特征及外切眼围岩应力分布进行分析，提供控制顶板控制方案。

1 工程背景

温庄煤业主采煤层为15号煤，煤层埋深平均250 m，煤层厚度3.08～4.91 m，平均厚度4.45 m。煤层倾角1～ 10°，平均倾角5°，为近水平煤层。15号煤层顶板多细粒砂岩，局部为泥岩，全井田稳定连续性较好。直接顶为泥岩，均厚6.41 m;直接底为粉砂岩，均厚2.56 m。15202工作面为典型的变长工作面，工作面原切眼长度182 m，外扩切眼长度62 m，切眼宽度7.5 m，运输巷宽度5 m。15202工作面斜长由182 m逐渐过渡到249 m,属于由小变大的变长工作面，15202工作面采掘平面见图1。

2 数值计算模型及参数设计

2.1 数值计算模型

本次模拟以温庄煤业15202变长工作面为工程背景，结合现场实际地质资料和岩石力学参数优化模型结构。模型总计分80×60×20个单元格，模型尺寸为250 m×200 m×65 m。模型四侧和底部均为位移约束边界，且根据具体约束条件固定各边界的水平方向位移或垂直方向位移，顶部考虑岩层运动的复杂性，定义为自由边界，水平方向和竖直方向位移不予约束，模型以上的岩层重量以均布载荷的形式代替，模型顶部垂直施5.35 MPa的岩层载荷。……