煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用

摘要

梁北煤矿已发生5次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失.根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响.结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%～33%.断层是突水重点防范区域,遇断层前10m直到过断层15 m须加强防治水工作.根据模拟结果设计了梁北矿11041,11151,11111三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采.