边角煤柱断层冲击地压的数值模拟*

顾永强　田志超　刘业娇

(内蒙古科技大学建筑与土木工程学院)



边角煤柱断层冲击地压的数值模拟*

顾永强田志超刘业娇

(内蒙古科技大学建筑与土木工程学院)

摘要以石圪节煤矿3501孤岛工作面为研究背景，通过数值模拟，发现工作面推进不同距离时，断层处等效应力有很明显的变化，没有断层处等效应力基本保持稳定，变化很小，造成边角煤柱在回采时冒落严重，发生事故概率大，因此有必要采取预防措施，防止冲击地压发生。该数值模拟结果对于类似地质条件的煤矿开采，具有一定的借鉴和指导意义。

关键词边角煤柱断层力学模型冲击地压数值模拟

随着煤矿资源开采规模的日益加大，回收利用率的要求逐渐提高,边角煤是煤炭资源回收中的重要部分。然而在回收“孤岛”型边角煤柱时，矿难事故频发，孤岛煤柱发生冲击地压事故越来越严重，成为矿产资源开采过程中急需解决的难题，其中回收断层中的预留煤柱时冲击的安全防治显得尤为迫切[1-3]。本文以石圪节煤矿3501孤岛工作面为例，通过数值模拟，研究边角煤柱的安全回收。

1　工程地质概况

1.1采区位置及周边关系

石圪节煤矿3501煤柱位于3501工作面停采线以西，TF4断层以东，南邻3309下分层工作面运中巷，属于三角形煤柱。煤柱倾斜宽20～80m，走向长约110m。3501工作面上、下分层分别在2003年7月、2007年7月回采完毕，3309上分层工作面在1996年4月回采完毕，TF4断层以北的3503工作面上、下分层分别在2005年10月、2007年7月回采完毕。

1.2煤层赋存特征