断层影响下底板应力分布和破坏分析

牛心刚^1,2，马海峰³，李传明³，李家卓^1,2，史文豹^1,2，张永将⁴

1. 安徽理工大学能源与安全学院2. 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室3. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院4. 中煤科工集团重庆研究院

摘 要：采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对底板应力峰值与塑性区变化的影响。对不同断层倾角,断层刚度和底板水压下底板应力峰值和塑性区变化进行了分析,同时根据现场实测,对有无断层条件下破坏深度进行对比。断层倾角越小,底板应力峰值越高,底板破坏区范围越大;断层倾角越大,底板破坏区范围越小,最终发展为"X"型。断层刚度的增加,没有对底板塑性区产生明显的影响,只是从断层带一侧改善了底板突水通道。随着底板水压的增大,塑性区范围没有明显变化,底板应力峰值的波动程度也不大。无断层存在,底板破坏深度为0～17 m;断层带的存在使底板破坏深度增大了135%。

关键词：塑性区;应力峰值;断层倾角;断层刚度;水压;破坏深度;