通过选取断层产状要素中的倾角、断距及断层带宽度3个要素,采用正交试验法,建立了9组不同的岩体力学模型,运用FLAC3D数值模拟再现了含断层煤层开采过程中顶板岩层变形、破坏及应力分布的整个过程。模拟结果显示,断层带宽度对冒落带影响最大,倾角对导水裂缝带影响最大。 10含断层煤层顶板采动效应数值模拟研究———颜恭彬第37卷第10期（a）断层倾角30°（b）断层倾角45°（c）本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net含断层煤层顶板-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机断层倾角60°图3推进60m的塑性破坏图（2）图3为工作面过断层20m时，顶板的破坏带的分布情况，可以看出，倾角30°的断层导水裂缝带高度明显高于倾角60°的断层导水裂缝带高度，且倾角30°的断层导水裂缝带沿断层向上扩展的高度也明显大于倾角60°的断层。由于断层带岩层强度较低，导致裂缝带呈明显分界。2.2顶板应力分布特征图4、图5分别为图2、图3所对应的最小主应力分布图。对其进行分析后可以得出结论：（1）工作面过断层前，倾角30°的断层顶板应力分布呈“倒马鞍形”特征明显，而45°、60°断层的顶板应力分布特征不明显。说明断层对顶板应力分布有重要影响，大倾角（>45°）的断层能够阻隔应力的传递，而小倾角断层这种阻隔作用则不明显。（2）工作面过断层后，这种阻隔作用则与上述过断层前的恰好相反，断层倾角越小，其阻隔能力越强，其沿断层的下盘的卸荷区域越大。图3断层下盘卸荷区域大小顺序为：30°>45°>60°，很好地说明了这一点。（3）综合上述分析，断层对顶板的应力传递具有明显的阻隔作用，不同阶段呈现出不同的规律特征，工作面在断层上盘开采时，断层的倾角越大，阻隔能力越强。而在下盘开采时，情况则刚好相反，断层倾角越小，其阻隔能力越强。（a）断层倾角30°（b）断层倾角45°（c）断层倾角60°图4推进40m的主应力分布图（a）断层倾角30°含断层煤层顶板-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net