大采高工作面两带高度分析研究

施先盛

（西山煤电股份有限公司 马兰矿，山西 古交 030205）

煤层采出后，采空区周围原岩应力平衡状态受到破坏，导致应力重新分布，从而引起岩层的变形、破坏和移动。开采过程中，受采动应力场影响的煤层上覆岩体，称为采动覆岩［1］，采动覆岩的移动破坏规律的研究是矿业工程领域中一个重要的研究方面［2］.文献［3～7］对煤层开采后的覆岩移动、破坏及裂隙演化规律进行了研究，取得了一些成果。

本文基于山西某煤矿15#煤层实际工程地质条件，运用通用离散元软件（UDEC）进行数值分析，模拟大采高工作面上覆岩层断裂移动以及采动裂隙发育演化过程，分析研究15#煤层上覆岩层断裂、移动变形规律、采动裂隙分布特征等现象。

1 工作面煤层赋存条件

该矿150403工作面为大采高综放工作面，工作面斜长170m，其所采15#煤层平均厚度为4.81m，最大厚度为5.7m，煤层质地均一，煤层赋存稳定，结构简单。煤层倾角为2°～15°，平均倾角8.5°.煤层直接顶为泥岩，厚度为1.3m，上方为细砂岩，厚度为3.39m，直接底为厚4.38m的泥岩。

2 大采高覆岩断裂演化模拟

本次模拟采用UDEC进行模拟计算，以该矿主采煤层15#煤赋的地质条件为依据，由于不同的模拟边界会对模拟结果产生不同的影响［8］，因此，模型走向长度为300m，两边各留60m煤柱，垂直方向为108 m，采用摩尔-库伦准则，上边界载荷按采深270m计算，固定下边界，即y方向速度为0，固定左右边界，x方向速度为0.建立的数值模拟力学图型见图1，各岩层块体的力学参数和各岩层接触面的力学参数见……