基于数值模拟的断层对底板变形破坏规律及突水的影响作用研究

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1、第40卷第5期矿业安全与环保Vo1．40No．52013年10月MININGSAFETY＆ENVIRONMENTALPROTECTION0ct．2013杨靖，汪新翔，杨松霖，等．基于数值模拟的断层对底板变形破坏规律及突水的影响作用研究[J]．矿业安全与环保，2013，40(5)：29—33文章编号：1008—4495(2013)05—0029—05基于数值模拟的断层对底板变形破坏规律及突水的影响作用研究杨靖，汪新翔，杨松霖，石小光，汪吉林。(1．重庆一三六地质队，重庆401147；2．中国石油东方地球物理公司，河北涿州07

2、2751；3．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008)摘要：基于数值模拟手段，综合考虑矿压和水压的联合影响作用，通过模拟采煤时底板岩层应力分布状态及其变形破坏过程，深入对比研究煤层开采过程中断层对底板岩层应力重新分布及其变形破坏规律、直至突水的影响。研究表明：当采空区煤壁附近有断层存在时，工作面前(后)方底板岩层应力分布呈明显的不均一性，应力变化比完整底板更剧烈，煤壁附近应力集中现象更明显，急剧的应力变化更易导致底板发生变形、破坏，断层及其附近次级结构面的存在同时也加剧了采煤过程中底板及围岩裂纹、裂隙的扩展，

3、断层距工作面越近，越易发生突水。关键词：断层；数值模拟；底板突水；变形破坏；应力集中中图分类号：P641．2；TD12文献标志码：A网络出版时间：2013—09—1615：36网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／50．1062．TD．20130916．1536．008．htmlResearchofInfluenceofFaultsonFloorFailureLawandWaterInrushBasedonNumericalSimulationYANGring，WANGXinxian

4、g，YANGSonglin，SHIXiaoguang，WANGJilin(J．ChongqingNo．136GeologicalProspectingTeam，Chongqing401147，China；2．BureauofGeophysicalProspecting，Zhuozhou072751，China；3．SchoolofResourceandEarthScience，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：Inthispap

5、er，deepresearchwasmadeontheinfluenceoffaultsuponthestressredistribution，deformationfailurelawandwaterinrushofthefloorrockstratumintheminingprocessofcoalseamsbymeansofnumericalsimulationandaccordingtothecombinedactionofminegroundpressureandgroundwaterpressureandthr

6、oughthesimulationofthestressdistributionstateanddeformationfailurecourseoffloorrockstratumincoalmining．Researchresuhsindicatedthatwhenfaultexistednearthecoalwallofthegob，thestressdistributionofthefloorrockstratuminfrontofandbehindtheworkingfaceassumedremarkablehet

7、erogeneity，itsstressvariationwasmuchmoreseverethanthatoftheintactrockstratum，thestressWaSmainlyconcentratednearthecoalwall，theseverestressvariationcausedthedeformationandfailureofthefloorrockstratummucheasily，theexistenceoffaultandthesecondarystructuralpanenearita

8、lsoaggravatedtheexpansionoffloorandsurroundingrockfissuresincoalminingprocess，theshorterdistancefromfaulttotheworkingface，theeasiertheoccurrenceofwateri