采煤工作面壓力分布特征

發(fā)布時(shí)間：

2023-10-19

（一）支承壓力

支承壓力是在巖體中開掘巷道和在煤層進(jìn)行采煤時(shí)，巷道兩側(cè)或采煤工作面周圍煤壁內(nèi)形成的高于原巖應(yīng)力的垂直集中應(yīng)力。工作面的開采活動(dòng)破壞了上覆巖層的應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起了應(yīng)力重新分布，在工作面附近形成了應(yīng)力升高區(qū)和應(yīng)力降低區(qū)。應(yīng)力升高區(qū)內(nèi)頂板巖層對(duì)煤層的壓力就是支承壓力，實(shí)質(zhì)上是應(yīng)力降低區(qū)上方懸伸的基本頂及其上覆巖層的質(zhì)量引起的。

（二）采煤工作面周圍支承壓力分布

1.工作面前后方支承壓力

（1）工作面前方支承壓力區(qū)是從工作面煤壁前2～3m處開始，一直延伸到20～ 30m 或更大的范圍。壓力的峰值區(qū)，約在距煤壁 4～10m 處，峰值的大小可比原巖應(yīng)力高 1～3 倍。該區(qū)在工作面兩巷基本上屬于要求超前加強(qiáng)支護(hù)的范圍。

（2）工作面后方支承壓力遠(yuǎn)比工作面前方支承壓力小，具體分布形狀與采空區(qū)處理方法有關(guān)，如圖 3-3 所示。

（3）工作面前后方支承壓力隨著工作面推進(jìn)而不斷向前移動(dòng)，所以也稱它為移動(dòng)支承壓力。

（4）應(yīng)力降低區(qū)位于工作面前后方支承壓力區(qū)之間，工作面正處于該范圍內(nèi)。

2.工作面上下方及原切眼附近煤體上支承壓力

在走向長壁工作面沿傾斜上下方及工作面后方原切眼附近煤體上，同樣可形成支承壓力。它并不隨采煤工作面的推進(jìn)而發(fā)生明顯變化，所以又稱為固定支承壓力。固定支承壓力的分布形式和移動(dòng)支承壓力相比，其峰值深入煤體內(nèi)的距離較遠(yuǎn)，影響范圍則較小。此外，上方支承壓力和下方相比，上方的影響范圍比下方稍大。

工作面上下方及工作面后方原切眼附近煤體上的固定支承壓力是工作面采空區(qū)周圍支承壓力的組成部分，其分布形式如圖 3-4。