采场围岩应力壳力学特征的岩性效应

应用计算机数值模拟结合现场实测，对软岩、中硬岩和硬岩采场围岩应力壳力学特征的岩性效应进行了分析和研究。研究表明：岩性变化对应力壳力学特征有显著影响，随岩性增强，应力壳高度降低，且由拱形壳向扁平壳转变；壳体内最大应力峰值和高应力集中范围逐渐增大并向工作面上隅角近场围岩和煤柱逼近，冲击性失稳的动力灾害危险性增大。岩性不同，工作面围岩的主要承载力系亦不同，软岩工作面最主要承载力系是围岩应力壳；中硬岩工作面，上覆岩层荷载由围岩应力壳和基本顶承载岩层共同承担；硬岩工作面，围岩应力壳与基本顶承载岩层重合在一起。随岩性增强，工作面围岩破坏场、位移场的分布范围和强度均减小。因此，根据工作面围岩固有的力学属性采取相应的措施，通过改善采场围岩应力分布，对缓和矿压显现实现安全开采有积极作用。