摘要： 阳泉矿区地质构造形态属于大型不规则单斜构造,以叠加褶皱为主。采用小孔径水压致裂地应力测量装置,开展8对煤矿4层煤层巷道36 处测点原位测试及分布规律研究。研究结果表明:阳泉矿区原岩应力总体以水平应力为主,属于构造应力场类型(σ_H>σ_v>σ_h),埋深较大的9^＃煤和8^＃煤局部所在区域属于自重应力场类型(σ_v>σ_H>σ_h)。矿区主采3^＃煤、8^＃煤和9^＃煤所处区域地应力值属于中等应力值水平,15^＃煤所处区域属于中等偏高应力值水平,最大水平主应力值为25.12 MPa。基于实测数据,绘制了阳泉矿区地应力分布图,最大水平主应力具有明显的方向性和区域性,66.67％的测点最大水平主应力集中在NNE方向且分布在矿区中西部,而矿区南部最大水平主应力集中在NNW方向,水平地应力方向在桃河向斜附近发生偏转,这由该区域强烈叠加褶皱发育及桃河弧形向斜造成。水平主应力差值随着埋深增加而增大,但相同埋深下不同煤层所处区域水平主应力差值差别大、离散性强,这与不同煤层区域受褶皱运动影响差异大有关;矿区水平主应力差比集中在0.5附近,水平主应力差值大导致井下煤体受较大剪应力,稳定性差。获得了平均水平主应力与垂直主应力的比值k随深度变化关系式,且k值落在霍克-布朗内外包络线之内。研究成果对于阳泉矿区煤矿巷道围岩控制具有重要的参考价值。

关键词: 阳泉矿区, 多煤层, 水压致裂, 地应力, 分布规律

中图分类号: 

• P 618.11