张宝忠

（汾西矿业集团正邦煤业公司，山西 孝义032302）

1 区域地质概况

某煤矿七采区位于井田北部，采区南北部以二、三维物探所控制的断层为界，南部为F10逆断层，北部为F11断层，采区东西部均以3煤层第四系露头保护煤柱为界。F10断层的东南部为正在开采的九采区，西南部的首采区已经回采完毕，研究区域工作面位置见图1。

图1 工作面位置示意

七采区地质构造极为复杂，地层产状变化较大。整个采区为一向斜构造，采区中部为南北走向的向斜构造。采区煤层四周高、中间低，煤层倾角平均12°。根据三维勘探报告资料，区内断层极为发育，但无岩浆侵入、岩溶陷落柱及古河流冲刷等特殊地质现象。

1301工作面区域位于F10逆断层上盘，并在区域北部有DF14断层，根据三维地质勘探资料和实际掘进揭露，F10断层位于井田的中部偏北，是区内大的逆断层，将北半部错断为上下两盘，最大重叠距离达400m，走向近东西，倾向近北，倾角45°，区内延展长度2.4km，落差60～265m，属较可靠～可靠断层。

2 数值模型的建立

根据下盘工作面及F10断层上盘区域地质条件，运用FLAC－3D模拟软件，建立数值模型对下盘采动影响下断层及上盘区域工作面开采的围岩应力、位移分布规律进行模拟。模型尺寸为：850m×300m×500m（长×宽×高），共有268000个单元体。断层采用实体单元模拟实现，F10断层宽度为5m，DF14断层宽度为2m。模型4个侧面为水平位移约束，底面为竖向位移约束，顶面为载荷边界，载荷大小为模型上边界以上的上覆岩层自重。数值模拟模型见图2。……