和国瑞 白方强 葛林峰

(中达集团焦家沟煤业有限公司)

下盘向正断层开采保护煤柱受力及变形规律研究

和国瑞 白方强 葛林峰

(中达集团焦家沟煤业有限公司)

为探明正断层附近开采的致灾规律，为断层煤柱尺寸的选择提供理论依据，采用FLAC3D软件建立数值计算模型，研究下盘向正断层开采时不同尺寸断层煤柱的支承应力和覆岩变形规律。研究表明：因断层松软破碎，阻隔了采动应力传递，断层保护煤柱尺寸越小，煤柱内支承应力峰值越大，当断层煤柱减小至15 m时，应力峰值突增，致使煤柱发生塑性破坏，释放弹性能，易诱发煤柱冲击地压；当断层煤柱大于40 m时，顶板沉降受断层影响较小，沉降曲线呈现对称“U”盆地状，当煤柱尺寸进一步减小时，顶板沉降呈现非对称性“√”盆地状，最大下沉点位于断层侧，需加强工作面超前支护，防止压架、围岩大变形等情况的发生。结果为工作面安全开采提供了参考依据。

正断层 下盘开采 保护煤柱 支承应力 变形规律

断层是我国煤炭开采中极为常见的地质构造，其附近会存在较大的应力集中，当受到工作面开采扰动时，易活化失稳[1-3]。针对断层煤柱留设尺寸的问题，国内学者进行了大量研究。李伟[4]通过FLAC3D数值软件模拟了不同尺寸断层煤柱与不同工作面宽度组合时的围岩破坏情况，研究表明，当断层尺寸一定时，随工作面宽度的增加，围岩破坏加剧。董永[5]从矿压作用、水力劈裂作用角度推导出工作面采动对岩层的破坏深度，并通过算例验证其正确性。……