张海涛 赵景宇

(1宿州学院资源与土木工程学院；2宿州学院安徽省煤矿勘探工程技术研究中心安徽宿州 234000)

随着青东矿10#煤开采的不断进行，研究矿区该煤层底板的采动破坏规律以及底板最大破坏深度可以为该矿区的安全开采提供科学的理论依据。有限元数值模拟主要用于分析岩石中的应力、位移、塑性区等特征量[1]，在中国通过建立数值模型研究开挖工作面及矿区情况的案例很多，其中有限差分法的使用最为常见，刘伟涛先生曾用这种方法研究煤层底板破坏因素对破坏深度的敏感性影响。根据半无限体理论以及利用经验公式计算法和塑性理论计算法针对底板采动破坏深度进行求解并以此开展一些研究也很常见[2-3]。在了解青东矿10#煤的水文地质条件以及其他地层信息的基础上获取力学参数，采用数值模拟软件FLAC3D对10#煤底板的破坏深度进行模拟，根据所做的数值模型可以直观的看出煤层塑性区破坏情况以及破坏深度，并判断出达到最大破坏深度的工作面位置也是最容易发生突水事故的地方。

1地质概况

青东矿位于安徽省淮北市濉溪县境内，交通便利，矿井四周分布共约200余条断层，除其中4条为逆断层外其余皆为正断层。矿区西部以F9断层为界，东临大刘家断层，北至太原组顶部K4灰岩露头线，南连F19断层，整个矿区面积约54km2[4]。根据地质资料显示区内主要含煤地层为二叠系，在研究区约883m地层厚度范围内共分布十个煤层，平均煤厚5.7m左右，其中10#煤层为五个开采煤层之一。……