煤炭工程

作者：徐东,郑锐,李迎龙

单位：1. 河北工程大学 矿业与测绘工程学院，河北 邯郸 0560382. 中国矿业大学 冲击岩爆巷道支护研究中心，江苏 徐州 2211163. 山西中煤担水沟煤业有限公司，山西 朔州 036000

关键词：厚硬顶板 , 断层构造 , 滑移失稳 , 应力演化 , 协同防控 , 断层活化 , 围岩稳定性,

针对厚硬覆岩顶板工作面回采过断层期间围岩稳定性控制难度大、动力灾害频发的工程难题，通过理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法，系统研究了工作面过断层过程中覆岩运移特征及围岩应力动态演化规律，提出了“裂-注-排-支”协同防控技术体系。研究表明：随着工作面与断层面间煤体尺寸减小，厚硬顶板沿断层面滑移失稳风险增大；断层面具有显著应力阻隔效应，导致上盘区域形成应力增高区（峰值应力达33.96 MPa）、下盘区域形成应力降低区；工作面过断层围岩应力演化可划分为断层静止期、活化期、运动期、应力释放期和稳定期5个阶段；通过在断层运动期前分阶段实施围岩卸压-加固协同防控措施（如水力压裂切顶、煤层注水软化、大直径钻孔卸压及锚杆索补强支护），可有效改善围岩应力分布状态，降低工作面周期来压强度35.8% ~57.6%，减少冲击动载能量释放量，将巷道围岩变形量控制在388~589mm范围内，显著提升断层区域围岩稳定性，实现了厚硬覆岩顶板综放工作面安全高效过断层的工程目标。

来源：2025年第6期

《煤炭工程》期刊编辑部

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