煤炭工程

作者：高志虎,穆国虎,高文东,王旭东,牛胜利,汪军琪

单位：1. 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 枣泉煤矿，宁夏 灵武 7504002.鄂尔多斯市东胜区应急管理综合行政执法大队,内蒙古 鄂尔多斯　0170003.世纪万安科技（北京）有限公司，北京 100029

关键词：断层影响区,覆岩运移,顶板屈曲,矿压规律,导水裂隙带,

缓倾斜煤层工作面开采进入断层影响区后，支架受力分布不均，回采巷道围岩变形剧烈且破坏严重。为系统揭示该区域工作面覆岩的差异化破坏规律，以枣泉煤矿250602 工作面为工程背景，采用理论分析、UDEC数值模拟与现场实测相结合的研究方法，根据工作面与断层的空间位置关系，将覆岩结构简化为两端固支梁、一端固支一端简支梁、悬臂梁这三种力学模型，并基于叠加原理求解各模型的顶板挠度解析解，引入屈曲校核准则判定顶板屈曲失稳特性。在此基础上，通过UDEC离散元数值模拟，从覆岩“两带”发育高度、基本顶下沉量及覆岩破坏形态等维度开展对比分析，系统揭示断层影响区缓斜煤层工作面覆岩破坏的演化规律。研究结果表明，当工作面位于断层上盘侧进行开采时，基本顶下沉量较常规开采显著增大，断层影响区岩层垮落形态呈“堆砌”状；当工作面位于断层下盘侧开采时，基本顶下沉量进一步增大，断层区域呈现出整体滑移破坏特征。现场顶板钻孔窥视测试结果与数值模拟结果基本吻合，验证了研究方法的可靠性。

来源：2025年第11期

《煤炭工程》期刊编辑部

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