宋景利 谢廷深 刘兆辉

（沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿，辽宁 辽阳 111307）

煤矿井工开采受地质条件影响较大，断层往往造成回采不连续，断层附近应力分布不规律，导致工作面顶板破碎，围岩不稳定，回采过程中顶板维护困难，当构造应力与采动应力叠加时，断层局部可能出现“活化”或滑动，威胁安全生产。沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿北二下采区1210-2工作面为大采高综采工作面，掘进期间揭露的煤层显示，工作面回采期间需过Fh2（H=2.7 m）断层。为保证安全高效快速过断层，须对大采高工作面过断层期间的覆岩运动规律进行研究，为工作面过断层回采提供必要的理论依据和技术指导。

1 概况

1210-2工作面地面标高+21.1～ +25.7 m，井下标高为-908～ -942 m，主要回采12煤，为复合煤层，分为12-1、12-2煤层。12-1煤平均厚2.54 m，夹矸泥岩平均厚1.24 m，12-2煤平均厚2.80 m，煤层总厚6.58 m。煤层直接顶为2.2 m厚的泥岩，基本顶为10.75 m厚的泥岩，再往上为8.75 m厚的细粒砂岩。工作面回采期间将遇Fh2正断层，断层落差2.7 m。

2 大采高工作面过断层期间覆岩运动规律

为准确掌握大采高工作面过断层期间上覆岩层的运动规律，进行了相似模拟试验。根据1210-2工作面实际开采情况及相似模拟试验台的尺寸（宽×高=4500 mm×3200 mm），考虑大采高的开挖高度，采用的几何相似常数C1=60，容重相似常数Cγ=1.67，应力相似比数Cσ=100，时间相似比常数7.75。

（1）工作面进入断层前覆岩运动规律及顶板压力变化

根据相似模拟试验，顶板共发生5次垮落，分别在距断层48 m、36 m、21.6 m、9.6 m、3 m时，顶板垮落高度分别为9.6 m、12.6 m、13.8 m、15 m、34.2 m；从顶板岩层垮落、移动过程可以得出，直接顶冒落高度为13.8 m，为2.10倍采高，基本顶断裂高度为34.2 m，为5.20倍采高。……