薛江峰

（山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，山西 太原030045）

1 概 况

山西煤炭运销集团首阳煤业有限公司位于山西省高平市神农镇东沙院村，年产90万t，属沁水煤田。15202工作面井下工作面位于二采区东部，东部为尚未布置的15203工作面，西邻为尚未布置的15201工作面，南与二采区辅助运输巷相接，北至井田可采边界，边界附近被小窑破坏。工作面开采15号煤层，煤层厚度为4.2～4.6 m，平均厚度为4.4 m，平均倾角8°，顶板岩层为泥岩和灰岩，底板岩层为泥岩和细砂岩。根据矿井地质资料可知，工作面煤层底板等高线高度为824.62～854 m，奥灰水等水位线最高值为865 m，工作面属于带压开采。奥灰水含水层单位涌水量为0.002 2～0.005 6 L/s·m，渗透系数0.006 3～0.043 7 m/d，工作面回采过程中揭露F20断层，断层倾角为70°，落差为5 m。为防止工作面推进通过断层期间底板出现突水现象，进行断层破碎带区域底板突水危险性的评价分析。

2 断层破碎带底板突水机理

根据首阳煤业15202工作面具体情况，采用FLAC3D数值模拟软件建立数值模型，模型长×宽×高=400 m×200 m×200 m，模型中设置工作面的倾斜长度为100 m，模型侧边作固定处理，顶部施加等效均布载荷12.6 MPa，模型底部固定位移，并在模型三灰层中施加水压力，设置水压力为4.2 MPa，具体建立数值模型如图1所示。

图1 数值模型Fig.1 Numerical model

在工作面回采距断层90、60、30、0 m时分别进行围岩垂直应力和孔隙水压力的分析。

（1）围岩垂直应力。工作面在距断层破碎带不同距离下，围岩垂直应力分布如图2所示。

图2 工作面距断层不同距离时垂直应力分布云图Fig.2 Cloud map of vertical stress distribution at different distances between working face and fault

分析图2可……