宁正-彬长煤矿区地应力场分布规律及其复杂性评价方法

摘要

准确表征岩体赋存应力环境差异状态，评估煤矿区地应力场复杂性对煤炭资源开发以及地下工程设计具有重要作用和意义.本文以宁正-彬长煤矿区为研究区，通过区域构造演化、震源机制解析和地应力实测分析，探究了宁正-彬长煤矿区现今构造应力格局和地应力场特征；基于主应力分解，提出了用于表征岩体赋存地应力环境差异的应力状态指数，选取煤层开采深度、最大水平主应力、围岩强度应力比和应力状态指数4个指标，构建了煤矿地应力场复杂性评价模型.结果表明：宁正-彬长煤矿区震源机制类型多样，宏观应力场处于扭压兼挤压的构造应力作用，且具有围绕中间主应力滑移的性质.实测水平主应力随着深度变化斜率明显高于我国煤矿平均水平，且以北东—南西向为主.研究区胡家河煤矿、高家堡煤矿以及亭南煤矿部分测点应力状态指数在2.7以上，表明这些区域围岩应力差异性大.研究区中部以及北部地应力场复杂性指数相对较高，局部在0.8以上.南部及雅店煤矿附近区域总体在0.3以下，评价结果与研究区冲击地压显现实际情况基本一致.

关键词

宁正-彬长煤矿区 / 地应力场 / 震源机制解 / 状态表征 / 复杂性