王 杰

（山西焦煤集团 岚县正利煤业有限公司，山西 吕梁 033500）

1 概 况

山西焦煤集团岚县正利煤业生产能力为150 万t/a，矿井属于低瓦斯矿井，水文地质类型为中等，目前开采4 号和4-1号煤层，煤层自燃倾向性为自燃煤层。4-1号煤层厚度为2.47～3.80 m，平均厚度为3.25 m，煤层内部含有1 层夹矸，夹矸层平均厚度为0.3 m，煤层平均倾角为6°，煤层顶板岩层为炭质泥岩和泥岩，底板岩层为砂质泥岩、4 号煤层和细粒砂岩。根据矿井地质资料可知，影响4-1号煤层回采的主要含水层为底板奥灰含水层，4-1号煤层回采属于带压开采，奥灰含水层的主要补给水源为大气降水的垂直渗入和周边河流渗漏段，含水层属于强富水含水层，4-1号煤层与底板奥灰含水层间的平均间距为135 m。为保障4-1号煤层安全回采，进行底板含水层突水危险性评价分析。

2 煤层开采底板破坏深度分析

在进行煤层底板突水危险性评价分析时，煤层开采后引起的底板矿压破坏范围的确定尤为重要。采用RAPA-2D 数值模拟软件进行煤层回采底板破坏深度的模拟分析，建立模型长×高=250 m×230 m，模型顶部施加等效荷载7.75 MPa，模型划分单元数为250×230，模型中各岩层的力学参数依据该矿地质报告进行具体赋值。

模拟4-1号煤层回采时，依据工作面采煤截深0.8 m，每天割煤10 刀进行计算，确定开挖步距为8 m，共计进行20 步的开挖作业，具体数值模拟的力学模型如图1 所示。

图1 数值模拟力学模型示意Fig.1 Mechanical model of numerical simulation

分别对工作面回采推进8、24、64、96、120、156 m 进行模拟分析，工作面回采不同距离下的底板破坏演化规律如图2 所示。……