通过FLAC3D软件对演马庄矿掘进巷道过F147断层过程中煤岩内部应力场分布规律进行数值模拟,研究巷道掘进过程中断层附近应力值的变化.模拟结果表明:F147断层带附近煤岩体破碎、裂隙发育,在采动影响下断层"活化".随着距断层面距离的减小,煤层及其顶板岩体破坏程度随之增加,使得断层面附近应力得到释放,断层面处压剪应力集中得以缓解,但是拉应力增大.通过进一步研究,确定了F147断层带的影响范围约为10 m,从而说明该方法能正确模拟巷道掘进过断层过程中煤岩内部应力场分布规律,进而可以有效地指导实践.

为解决义桥煤矿2304工作面临近断层综放开采顶板导水裂隙带高度增加、分布范围扩大可能导致突水事故的问题,在分析突水水源、突水通道以及断层导水机理的基础上,结合FLAC3D中的流固耦合模块分析了不同宽度煤柱时围岩应力特征、断层活化情况。结果表明:断层附近煤岩体的垂向应力以及断层的活化都随煤柱宽度的增大而减小;煤柱宽度小于20m时,断层活化所形成的裂隙与采动所形成的上覆岩层导水裂隙带沟通形成导水通道;采动对断层上盘岩层的影响范围随煤柱宽度的增加而减小的趋势不明显,考虑煤炭采出率可适当减小煤柱宽度。2