首采区工作面遇断层时顶板的力学分析和数值模拟

根据首采区煤层回采工作面遇到断层时的工程地质模型,建立了工作面揭露断层前,和回采过断层后的力学模型,并对其进行了分析和数值模拟,由于约束条件的差异,煤层顶板在回采断层前后的受力明显不同。结果表明:揭露断层前,顶板岩层最大剪应力发生在固定端,大小为上覆梁荷载的0.625,最大弯矩发生在距离固定端0.625倍的跨度处;临近断层时,工作面直到断层处的煤层,同预留煤柱的受力情况相同,工作面越向断层推进,煤层的支承压力越高,易发生片帮,为煤的抗压强度控制;回采过断层后,顶板岩层的最大剪应力和最大弯矩均发生在固定端,开切眼处煤柱最大剪应力增加,易发生煤柱压碎和顶板整体断落。