煤田地质与勘探

作者：赵洪宝, 张博, 张驰, 吉东亮,

关键词：断层活化, 采动影响, 断层滑移评估, 矿震, 断层失稳, 煤矿地质,

目的断层在采动影响下易活化发生滑移失稳，可能引发矿震等一系列灾害，严重威胁矿井安全，因此，需分析受采动影响的断层活化力学机制，提前确定采动与断层活化的互馈影响准确范围。方法以山西辛置煤矿213B工作面为工程背景，分析采动影响导致断层活化的过程，建立采动影响断层围岩弹性力学模型，从应力变化角度阐明采动对断层稳定性造成影响的力学机制，构建断层滑移倾向评估模型。采用FLAC3D模拟回采进程中断层上下盘滑移倾向指标的变化趋势。依据断层滑移倾向指标与断层摩擦因数之间的关系，判定断层活化的临界值，确定断层失稳空间范围，分析断层活化后导致强矿震的危险空间范围。结果和结论结果表明：当采动工作面逐渐接近断层时，会导致断层滑移倾向性指标大幅上升。受采动影响，F1478断层和F1477断层均产生局部滑移错动。断层滑移倾向表现出上下盘相互错动的趋势，导致滑移指标呈现出“振动波”形式。工作面双断层数值模拟背景下，回采导致断层滑移失稳与采动的互馈影响范围，为工作面通过F1478断层后的32~200 m，断层滑移错动位置主要集中在距离煤层底板向上12 m范围内。现场微震监测数据推测断层滑移失稳区间为通过F1478断层后的30~200 m，与数值模拟结果基本一致，表明断层滑移倾向评估模型准确可靠，数值模拟分析的互馈影响区间判断合理。研究方法可为类似地质条件的工作面评估断层活化提供技术参考依据，为煤矿安全高效开采提供保障。

来源：2025年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

查看煤田地质与勘探杂志2025年第3期