摘要： 针对褶曲构造区围岩采动应力分布不均造成的应力集中区易诱发强矿压灾害,以张双楼煤矿74104工作面为背景,基于数值模拟和现场监测对褶曲构造区围岩采动应力演化规律和分布特征进行了研究。研究表明:褶曲构造区围岩特征点(脊点、槽点、拐点和转折端)附近区域应力集中程度高于其他区域。工作面回采过程中,特征点应力集中程度最严重位置一开始位于拐点处,其次是脊点、槽点和转折端;随工作面推进,脊点及其附近转折端处应力集中程度逐渐增大最终成为集中程度最大区域,集中系数达2.08,其次是拐点和槽点及其附近转折端处。对于曲率越大的褶曲构造区,工作面回采后,其应力分布越不均匀,褶曲轴部和两翼拐点处的应力集中程度高;反之,曲率越小,回采后其应力分布较为均匀。针对74104工作面褶曲构造区围岩特征点(脊点、拐点)高应力集中区,提出了顶板预裂爆破卸压技术,并采用数值模拟和微震监测对卸压效果进行评价。结果表明:褶曲构造区顶板预裂爆破后,特征点(脊点和拐点)区域应力集中程度分别降低了37.5％和39％,最大微震能量降低了66.7％。降低了该区域强矿压灾害风险,保障了工作面安全开采。

关键词: 褶曲构造区, 采动应力演化, 顶板爆破卸压, 数值模拟

中图分类号: 

• TD 325