含断层煤层底板损伤破坏演化数值模拟及微震监测研究

基于弹性损伤力学理论，建立了考虑不同围压下岩石残余强度的分段线性弹性损伤本构模型，利用岩石常规三轴压缩实验和劈裂实验确定了损伤模型的基本参数。以某矿井工程地质条件为背景，采用MATLAB软件编程将损伤本构模型嵌入到COMSOL软件中，对工作面推进过程中含断层煤层底板的损伤破坏演化规律进行了数值模拟研究。结果表明，当工作面回采至断层区域附近时，断层带活化区将与开采造成的底板破坏区相连接，显著地增大了底板的破坏深度，削弱了隔水层的隔水性能，增加了底板突水的可能性。采用高精度微地震监测仪对煤层底板破坏范围进行了现场动态监测，监测结果与数值模拟结果基本吻合。