刘志达 吕伟魁 张贵彬

(1.枣庄科技职业学院，山东 枣庄 277599；2.山东新巨龙能源有限责任公司，山东 菏泽 274000；3.临沂大学，山东 临沂 276000)

1 引言

采动裂隙的发育高度是防治工作面顶板水害的重要依据，目前有关覆岩破坏特征的研究理论已经较为成熟，而针对特殊地质条件下（如工作面存在断层影响下）的采动裂隙发育规律，只有少数学者进行了研究[1-4]。文献通过对7 个数值模型计算以及现场实测得出了不同断层倾角和推进方向的影响下，裂隙带发育随工作面推进的动态变化过程，并给出了回归公式，给相似条件下开采提供了理论依据。其他学者也仅仅是从裂隙发育高度方面进行了研究，并未考虑断层“活化”可能对涌突水造成影响。

2 断层影响下的工作面顶板涌突水机理分析

工作面附近存在断层时，大量原生、次生裂隙的存在弱化了煤层顶板岩性，且断层附近存在原岩应力集中，导致采动裂隙带的发育会超出正常高度；另一方面，受采动效应影响，断层的上下盘也可能发生滑移，“活化”为涌水通道，当工作面上方有较大含水层或水体时，断层可能沟通水源引发突水。

3 数值模型的建立

3.1 模拟参考的地质背景

研究区域主采3 层煤，采高8 m，覆岩结构为中硬，近水平煤层，工作面走向推进长度667 m，倾斜宽度193 m，采深-800 m 左右，煤层覆存稳定。根据工作面上平巷掘进及探测情况，揭露FL32 断层为正断层，落差0.7 m，断层倾角25°。

3.2 模拟方案设计

构建9 个数值计算模型，断层落差设定为0 m，煤层设定为水平煤层，建立正常地质条件（方案1）作参照。……