采动效应下断层防水煤柱留设数值模拟研究
舒灏
合肥城市学院土木工程学院,安徽 合肥 230071
摘要：防水煤柱宽度的合理留设一直是影响断层活化突水及煤层顶底板突水的重要因素.以五沟煤矿1026工作面运输巷为工程背景,通过数值模拟和现场应用相结合的研究方法确定防水煤柱最佳留设宽度.数值模拟结果显示,随着防水煤柱宽度逐渐变窄,应力集中现象明显,顶板塑性区破坏由"椭圆拱形"逐渐转变成"马鞍形",底板塑性区呈面破坏,当防水煤柱留设宽度低于20 m时,断层极易活化突水.通过现场实测对防水煤柱留设宽度合理性进行验证,在工作面推进至预留的断层防水煤柱期间,利用监测系统对断层活化时导致的岩体破坏进行了监测分析,结果表明,在工作面推进期间具有高能量的微震事件整体处于平稳状态,最后五沟煤矿1026工作面顺利完成开采,断层未发生活化突水事故.现场应用结果表明:断层防水煤柱留设宽度20 m是合理的,既提高了煤炭资源开采率,也可为类似工程实践提供借鉴.
关键词：断层防水煤柱数值模拟覆岩破坏顶底板含水层
分类号：TD742(矿山安全与劳动保护)
资助基金：安徽省高等学校科学研究项目(2024AH051497)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2026-01-17（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 10-16 )
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