王 普，周海勇，萬(wàn)廣緒，鄭朋強(qiáng)

( 1. 山東科技大學(xué) 資源學(xué)院，山東 泰安 271019；2. 汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)寧 272511；3. 鄂托克前旗長(zhǎng)城三號(hào)礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016299 )

隨著開采深度和開采強(qiáng)度的增大，煤礦地質(zhì)條件愈發(fā)復(fù)雜，井下礦壓現(xiàn)象愈發(fā)顯著，動(dòng)力危害增多，如引發(fā)沖擊地壓、礦震、支架壓架、瓦斯突出 等[1-2]。統(tǒng)計(jì)表明，斷層構(gòu)造條件下，受斷層切割及阻隔效應(yīng)，斷層附近開采危險(xiǎn)性更大；堅(jiān)硬厚層頂板賦存時(shí)，采動(dòng)后硬厚巖層長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)懸空積聚的彈性應(yīng)變能一旦突然釋放，也將誘發(fā)嚴(yán)重的動(dòng)力災(zāi)害事故。上述2種地質(zhì)條件在煤礦中最為常見和最具代表性[2-3]。如，龍鳳煤礦中斷層引起的沖擊地壓次數(shù)( 36次 )占監(jiān)測(cè)期間沖擊地壓事故總數(shù)( 50次 )的72%；千秋煤礦21201和21221采區(qū)發(fā)生2次嚴(yán)重的巷道損壞和傷亡事故，均是由開采空間上方巨厚堅(jiān)硬礫巖和F16斷層共同作用所致[4]?？梢姡埠駧r層和斷層條件下工作面開采，采場(chǎng)礦壓現(xiàn)象兼受2種地質(zhì)條件影響，且受其相互耦合作用，將表現(xiàn)出極具破壞性的礦壓顯現(xiàn)。

國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者采用多種研究手段和方法對(duì)堅(jiān)硬厚層頂板或斷層賦存開采條件進(jìn)行了大量的研究。如，謝小平[5]等采用試驗(yàn)測(cè)試研究了斷層附近巷道圍巖破碎區(qū)域范圍和構(gòu)造應(yīng)力規(guī)律，提出了相應(yīng)的控制對(duì)策；SAINOKI A[6]等將Barton抗剪強(qiáng)度模型嵌入FLAC3D建模中，揭示了表面粗糙的斷層更易誘發(fā)危害較大的礦震事件；武泉森[7]等采用數(shù)值模擬方法研究了斷層煤柱及傾角對(duì)采動(dòng)應(yīng)力及能量分布的影響特征；JIANG Lishuai[8]等通過物理模型試驗(yàn)展示了斷層附近開采覆巖運(yùn)動(dòng)宏觀現(xiàn)象及其結(jié)構(gòu)演化特征；宋彥琦[9]等通過建立過斷層圍巖體物理模型，分析了不同物理參數(shù)對(duì)巷道雙斷層構(gòu)造段處圍巖體力學(xué)行為的影響，并對(duì)其應(yīng)力場(chǎng)分布進(jìn)行了數(shù)值模擬展示；NING Jianguo[10]等詳細(xì)研究了堅(jiān)硬厚層巖層破壞運(yùn)動(dòng)特征，提出了控制其大面積懸空的方法，進(jìn)而嘗試降低沖擊危險(xiǎn)程度；XIA Binwei[11]等采用多種方法研究煤柱對(duì)堅(jiān)硬巖層運(yùn)動(dòng)及裂隙發(fā)育的影響，可為工作面煤柱留設(shè)、堅(jiān)硬頂板治理等提供參考依據(jù)；蔣金泉[12]等研究了堅(jiān)硬頂板下工作面向逆斷層推進(jìn)過程中的采動(dòng)應(yīng)力演化特征、煤層頂板運(yùn)動(dòng)特征及斷層活化規(guī)律等；WANG Pu[13]等研究了硬厚巖層賦存條件下工作面過斷層時(shí)的礦壓現(xiàn)象和沖擊地壓誘發(fā)機(jī)理，并將沖擊地壓誘發(fā)劃分了2個(gè)階段。

以往研究大多描述了硬厚巖層或斷層賦存單一條件下工作面采動(dòng)圍巖響應(yīng)特征，而同時(shí)考慮硬厚頂板和斷層共同作用對(duì)沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害影響的研究較少，也未對(duì)此種復(fù)雜地質(zhì)條件下工作面不同開采方向圍巖響應(yīng)特征做對(duì)比及優(yōu)化分析。開采擾動(dòng)嚴(yán)重影響著工作面應(yīng)力分布及特征，應(yīng)力場(chǎng)及其動(dòng)態(tài)演化對(duì)煤礦沖擊地壓產(chǎn)生影響。基于此，考慮堅(jiān)硬厚層頂板和斷層賦存條件，利用UDEC模擬軟件研究硬厚頂板下鄰斷層工作面不同開采方向應(yīng)力分布及演化特征，分析推采方式對(duì)應(yīng)力特征及其誘發(fā)沖擊潛在危險(xiǎn)主控區(qū)域的影響與差異，以期研究結(jié)果可為類似條件下沖擊地壓預(yù)測(cè)及危險(xiǎn)區(qū)域劃分、工作面布設(shè)、開采順序選取與斷層煤柱留設(shè)等提供參考。

1 數(shù)值模型建立

根據(jù)研究目的和預(yù)期結(jié)果，建立上覆硬厚巖層工作面與斷層相對(duì)位置關(guān)系的UDEC數(shù)值計(jì)算模型，研究不同開采方向上覆硬厚巖層工作面鄰斷層應(yīng)力特征，進(jìn)一步分析應(yīng)力對(duì)斷層附近沖擊地壓的誘導(dǎo)作用。模擬計(jì)算時(shí)，為凸顯研究目的及研究效果，將硬厚巖層厚度設(shè)置為60 m，且距開采煤層距離為60 m。最終確定模型尺寸為700 m(長(zhǎng))×238 m(高)[1]，其中頂板厚度約140 m，底板厚度為90 m，兩側(cè)各留設(shè)150 m煤柱，以消除邊界效應(yīng)， 模型模擬煤層埋深500 m。根據(jù)以往的研究，我國(guó) 許多煤礦總體地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，以中小正斷層 為主，而正斷層傾角一般大于45°[14-15]，因此選取 小正斷層作為研究目標(biāo)，設(shè)計(jì)斷層寬度為2 m，并用軟弱帶表征[16]，落差4 m，傾角60°，如圖1所示。為較好地模擬工作面的采動(dòng)狀態(tài)，開采盤直接頂劃分為隨機(jī)節(jié)理，且附近網(wǎng)格劃分稠密，為了減少運(yùn)算時(shí)間，模型邊界附近及開采盤對(duì)盤網(wǎng)格劃分相對(duì)稀 疏[16-17]。

圖1 數(shù)值計(jì)算模型 Fig. 1 Numerical calculation model of UDEC

模型巖體力學(xué)參數(shù)一般直接由實(shí)驗(yàn)室測(cè)定獲得，或參考具有相同或相似地質(zhì)和采礦條件的文獻(xiàn)獲取。本文巖體和斷層力學(xué)性質(zhì)及參數(shù)主要參考現(xiàn)有文獻(xiàn)，詳情見表1[1,12,18]。

表1 頂?shù)装鍘r層物理力學(xué)參數(shù) Table 1 Physical and mechanical parameters of roof-floor

計(jì)算模型底部施加位移限定邊界，兩側(cè)施加梯度應(yīng)力邊界和水平位移限定邊界，頂板施加應(yīng)力邊界。經(jīng)計(jì)算可得，模型頂部需施加均布垂直荷載9.0 MPa，水平方向施加的梯形分布荷載為垂直方向的0.5倍。模型中模擬巖體采用摩爾-庫(kù)侖本構(gòu)模型，模擬節(jié)理選擇節(jié)理面接觸-庫(kù)侖滑移本構(gòu)模 型。

2 不同推采方向采動(dòng)應(yīng)力分布及演化規(guī)律

工作面開采形成應(yīng)力集中區(qū)，煤巖體內(nèi)易積聚大量的彈性應(yīng)變能，應(yīng)力場(chǎng)及其動(dòng)態(tài)演化對(duì)井下沖擊地壓等動(dòng)力現(xiàn)象有顯著影響。在計(jì)算模型中設(shè)置S1，S2共2條應(yīng)力監(jiān)測(cè)線，如圖2所示。其中S1位于上盤煤層中間( 94 m水平 )，用以監(jiān)測(cè)煤體支承壓力；S2位于距下盤煤層65 m處的硬厚巖層中，用以監(jiān)測(cè)硬厚巖層支承壓力。

圖2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)線布設(shè)示意 Fig. 2 Layout of stress monitoring lines

2.1 不同推采方向采動(dòng)應(yīng)力演化特征

上、下兩盤工作面向斷層開采時(shí)，選取典型狀態(tài)( 不同剩余斷層煤柱 )采動(dòng)應(yīng)力分布云圖，并提取剩余斷層煤柱為60～10 m時(shí)S1和S2測(cè)線應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，得到不同開采方向煤巖體應(yīng)力變化曲線。上盤工作面向斷層開采采動(dòng)應(yīng)力分布云圖及煤體與硬厚巖層應(yīng)力變化曲線如圖3，4所示。

圖3 上盤工作面向斷層開采采動(dòng)應(yīng)力分布云圖 Fig. 3 Nephograms of mining-induced stress with typical mining state in hanging wall

圖4 上盤工作面向斷層開采煤體與硬厚巖層應(yīng)力變化曲線 Fig. 4 Stress variation of coal body and hard thick stratum with hanging wall mining

由圖3，4可知，上盤工作面向斷層開采，當(dāng)剩余斷層煤柱不小于110 m時(shí)，開采活動(dòng)對(duì)煤巖應(yīng)力影響較常規(guī)，斷層基本不受采動(dòng)影響；當(dāng)剩余斷層煤柱縮至60～40 m且承載能力仍較強(qiáng)時(shí)，斷層切割使覆巖成倒楔形，采空區(qū)上方硬厚巖層懸空使煤柱應(yīng)力峰值持續(xù)升至26.97 MPa，且漸進(jìn)斷層，并受斷層應(yīng)力阻隔效應(yīng)增強(qiáng)的影響，應(yīng)力影響區(qū)逐漸縮小，但應(yīng)力顯著增高區(qū)則向高處擴(kuò)展，使硬厚巖層支承壓力增大，此時(shí)斷層外側(cè)( 下盤 )煤巖體內(nèi)呈現(xiàn)較小的應(yīng)力集中；當(dāng)剩余斷層煤柱繼續(xù)減至30～20 m時(shí)，煤柱塑性破壞，承載能力降低，但受硬厚巖層持久懸空的影響煤體支承壓力仍較高，煤柱應(yīng)力峰值為25.44 MPa( 煤柱20 m )，同時(shí)硬厚巖層應(yīng)力峰值升至最高22.94 MPa，且斷層外側(cè)呈現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中區(qū)；當(dāng)剩余斷層煤柱減至10 m時(shí)，煤體應(yīng)力峰值因煤柱塑性破壞顯著而降低至13.02 MPa，硬厚巖層破裂沉降使其應(yīng)力同樣降低，但受已運(yùn)移巖層對(duì)硬厚巖層的支撐作用，上盤集中應(yīng)力可有效傳遞至下盤煤巖體，斷層下盤煤體應(yīng)力急劇增高，應(yīng)力峰值可達(dá)到29.75 MPa。

下盤工作面向斷層開采采動(dòng)應(yīng)力分布云圖及煤體與硬厚巖層應(yīng)力變化曲線如圖5，6所示。

圖5 下盤工作面向斷層開采采動(dòng)應(yīng)力分布云圖 Fig. 5 Nephograms of mining-induced stress with typical mining state in footwall

圖6 下盤工作面向斷層開采煤體與硬厚巖層應(yīng)力變化曲線 Fig. 6 Stress variation of coal body and hard thick stratum with footwall mining

由圖5，6可知，下盤工作面遠(yuǎn)斷層開采應(yīng)力分布與上盤同期類似，均呈常規(guī)演化。當(dāng)剩余斷層 煤柱減小至60 m時(shí)，斷層傾向及阻隔效應(yīng)與硬厚 巖層大面積懸空明顯影響煤巖體應(yīng)力分布，煤巖 體應(yīng)力集中程度較高，且對(duì)硬厚巖層影響較煤體 更顯著，并在對(duì)盤( 上盤 )形成較小的應(yīng)力集中；當(dāng) 剩余斷層煤柱為50～30 m時(shí)，斷層傾向使采場(chǎng)上 部荷載不能有效傳遞至煤柱，煤體支承壓力顯著 降低( 煤柱50 m )，后隨開采斷層阻隔效應(yīng)的增強(qiáng)逐漸升高至23.69 MPa( 煤柱30 m )，且下盤煤巖體應(yīng)力轉(zhuǎn)移至對(duì)盤( 上盤 )，在上盤斷層附近形成高應(yīng)力集中區(qū)；當(dāng)剩余斷層煤柱為20～10 m時(shí)，下盤煤體 塑性破壞而支承壓力顯著降低，同時(shí)下盤硬厚巖層回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上盤覆巖運(yùn)動(dòng)并擠壓下盤巖層，形成較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在上盤形成高集中應(yīng)力并不斷前移。

2.2 不同推采方向采動(dòng)應(yīng)力特征及其對(duì)沖擊地壓的誘發(fā)影響

由不同推采方向工作面采動(dòng)應(yīng)力特征分析可知，斷層切割形成斷層煤柱與覆巖異形結(jié)構(gòu)、斷層傾向與阻隔效應(yīng)，以及硬厚巖層持久懸空對(duì)采動(dòng)應(yīng)力及其引起的潛在沖擊危險(xiǎn)均存在顯著影響。主要表現(xiàn)為：

( 1 ) 上盤工作面向斷層開采，當(dāng)剩余斷層煤柱較大( 60～10 m )時(shí)，硬厚巖層未破裂沉降，上盤煤巖體受斷層阻隔與硬厚巖層持久懸空，煤巖體的應(yīng)力集中程度較高，上盤存在較高的沖擊潛在危險(xiǎn)；當(dāng)剩余斷層煤柱較小( ≤10 m )時(shí)，采動(dòng)引起硬厚巖層運(yùn)動(dòng)沉降，上盤應(yīng)力可轉(zhuǎn)移至對(duì)盤( 下盤 )并使對(duì)盤斷層附近煤體應(yīng)力升高，沖擊潛在危險(xiǎn)增強(qiáng)，不利于下盤斷層附近工作面布置以及巷道、硐室等工程的維護(hù)。

( 2 ) 下盤工作面向斷層開采，當(dāng)剩余斷層煤柱寬度足夠大時(shí)，硬厚巖層可有效作用于煤柱之上，下盤煤體支承壓力受硬厚巖層大面積懸頂影響的集中程度較高，下盤煤體沖擊危險(xiǎn)性較高；當(dāng)剩余斷層煤柱減小( ＜60 m )時(shí)，斷層煤柱承載力降低，且斷層傾向使硬厚巖層不能有效加載于煤柱，煤巖支承壓力向?qū)ΡP轉(zhuǎn)移，開采盤煤巖支承壓力小于對(duì)盤( 上盤 )，不利于對(duì)盤采場(chǎng)巷道、硐室的布置與維護(hù)。

綜上分析，基于斷層切割與傾向效應(yīng)作用，開采盤剩余斷層煤柱寬度與硬厚巖層結(jié)構(gòu)及力學(xué)特點(diǎn)顯著影響斷層附近煤巖體應(yīng)力場(chǎng)與其潛在沖擊主控區(qū)域，且不同推采方向?qū)γ簬r體應(yīng)力和沖擊主控區(qū)域作用不同，動(dòng)力危險(xiǎn)區(qū)域存在差異。如，上盤工作面開采應(yīng)力顯著增強(qiáng)區(qū)主要處于本盤剩余斷層煤柱中，僅在斷層煤柱較小( ＜10 m )時(shí)對(duì)盤呈現(xiàn)明顯的應(yīng)力升高區(qū)，而下盤工作面開采斷層煤柱仍較大( 60 m )時(shí)，應(yīng)力顯著增強(qiáng)區(qū)域就已轉(zhuǎn)移至對(duì)盤煤巖體內(nèi)，因此當(dāng)斷層附近煤柱寬度減小至一定程度時(shí)，無論上盤或下盤開采，斷層附近都具有潛在沖擊地壓的危險(xiǎn)。但須明確不同開采方向所影響的沖擊主控區(qū)域，方可為工作面開采動(dòng)力災(zāi)害區(qū)域劃分、治理或工作面布設(shè)、斷層煤柱留設(shè)與開采順序的選擇等提供一定的參考。

2.3 不同推采方向斷層對(duì)硬厚巖層破斷影響的理論分析

當(dāng)工作面前方揭露斷層且上覆硬厚巖層被貫穿切割后，下盤開采斷層兩側(cè)的硬厚巖層不受彼此約束，可將斷層側(cè)視為自由邊界，而上盤開采時(shí)本盤硬厚巖層運(yùn)動(dòng)將受對(duì)盤巖層約束，可將斷層側(cè)視為簡(jiǎn)支邊界。如圖7所示，根據(jù)上、下盤工作面向斷層開采時(shí)覆巖不同的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，建立了不同推采方向斷層對(duì)硬厚巖層結(jié)構(gòu)影響的模型示意圖[19]。

圖7 斷層賦存時(shí)硬厚巖層結(jié)構(gòu)形態(tài) Fig. 7 Forms of hard and thick stratum affected by fault

下盤工作面向斷層開采時(shí)，受斷層切割作用，兩盤覆巖運(yùn)動(dòng)不同步，斷層兩盤硬厚巖層位移差可用懸臂梁模型進(jìn)行分析，則由懸臂梁模型可得兩盤硬厚巖層撓度之差如式( 1 )所示[20]。

式中，ffw，fhw，fwΔ 分別為下盤工作面開采時(shí)，下盤、上盤硬厚巖層撓度及兩者的撓度差，m；η為硬厚巖層懸空長(zhǎng)度系數(shù)，0＜η≤1；EI為頂板巖層抗彎剛度，N·m2；q為作用在硬厚巖層上的載荷，Pa；a為硬厚巖層懸空長(zhǎng)度，m。

上盤工作面向斷層開采時(shí)，上盤運(yùn)動(dòng)受下盤巖層約束，斷層面上存在一個(gè)斷層約束力F，根據(jù)一端固支、一端簡(jiǎn)支梁模型進(jìn)行分析，且在簡(jiǎn)支端位移協(xié)調(diào)條件為[20]，則可得：

式中，hfw，hhw為上盤工作面開采時(shí)，下盤、上盤硬厚巖層撓度，m。

為了更好地解釋開采方向?qū)鄬忧懈钣埠駧r層的影響，由式( 1 )～( 2 )得到硬厚巖層懸空長(zhǎng)度系數(shù)η與位移差 fwΔ 、斷層約束力F的關(guān)系，如圖8所示?？梢?，隨著η的增大，下盤開采時(shí)斷層兩盤硬厚巖層位移差 fwΔ 增大，兩盤運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)性增強(qiáng)，表現(xiàn)為明顯的斷層錯(cuò)動(dòng)與張開；而上盤開采時(shí)斷層面約束力F也隨著η增大而升高，極易造成應(yīng)力高度集中，容易造成斷層剪斷或錯(cuò)動(dòng)，進(jìn)而誘發(fā)沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害[19]。

圖8 硬厚巖層懸空長(zhǎng)度系數(shù)η與位移差 Δw f、斷層 約束力F的關(guān)系 Fig. 8 Relationship between suspension length coefficient of HTS and displacement difference or constraint force at fault

可見，雖然不同推采方向?qū)κ軘鄬忧懈钣埠駧r層的影響及其對(duì)動(dòng)力災(zāi)害誘導(dǎo)方式不同，但仍可得到無論上盤或下盤工作面開采，工作面都將受斷層( 斷層切割與傾向效應(yīng) )和硬厚巖層( 大面積懸頂和運(yùn)動(dòng)沉降 )等特性的顯著影響，易在斷層附近引起潛在沖擊危險(xiǎn)的結(jié)論，與2.1～2.2節(jié)數(shù)值模擬部分結(jié)果分析較為一致。因此，現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)踐應(yīng)盡量避免硬厚巖層大面積懸頂，尤其是受斷層切割影響的硬厚巖層，從而降低沖擊危險(xiǎn)程度及其他動(dòng)力災(zāi)害。

3 工程實(shí)例

鮑店煤礦103上02工作面位于103上01與103上03采空區(qū)之間，平均采深460 m，采厚6.09 m，煤層上方賦存200 m厚紅層砂巖，單軸抗壓強(qiáng)度70 MPa，屬于典型的硬厚巖層；開切眼附近揭露X-F7(H=24 m， ∠45° )和X-F20(H=0.8～2.5 m，∠60° )2條斷層[13]。二者均對(duì)工作面采掘存在影響，屬于本文所研究的堅(jiān)硬厚層頂板和斷層共同賦存的典型條件。2008年7月礦方安裝SOS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，記錄了2008年8月1日和2008年8月15日2起礦震事件，巷道有強(qiáng)烈震感、突然煤炮等現(xiàn)象。

圖9為2008年8月1—31日期間工作面采掘微震事件監(jiān)測(cè)情況，其中在工作面推進(jìn)110～165 m時(shí)( 2008年8月1—15日 )，監(jiān)測(cè)到8月1日和15日誘發(fā)了5次礦震，最大能量分別為2.85×106J和4.18×106J，如圖9( b )所示，且事故截面分布顯示，2次大能量事件均處于紅層砂巖內(nèi)部及X-F7斷層附近，如圖9( a )所示，震源深度分別為-140.61 m和-525.78 m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析與礦方提供的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，礦震事件誘發(fā)原因?yàn)楣ぷ髅嫱浦痢耙姺健彪A段前后，受開采擾動(dòng)及X-F7斷層切割影響，采空區(qū)上方約150 m處即將斷裂的200 m厚紅層砂巖逐步斷裂擴(kuò)展，并誘發(fā)斷層活化錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致大量應(yīng)變能釋放并產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，進(jìn)而在上覆紅層砂巖和斷層共同作用下誘發(fā)了上述2次礦震事件[21]。因此，結(jié)合第2節(jié)分析結(jié)果，103上02工作面2次現(xiàn)場(chǎng)礦震事件誘發(fā)原因與前述數(shù)值模擬結(jié)果誘因在一定程度上較為吻合，即受斷層切割、活化與硬厚巖層持久懸空及其破壞運(yùn)動(dòng)等影響，易誘發(fā)沖擊地壓。同時(shí)，證明了數(shù)值模擬和理論分析中斷層切割硬厚巖層對(duì)采場(chǎng)沖擊潛在危險(xiǎn)的影響及應(yīng)避免受斷層切割影響的硬厚頂板大面積懸頂破壞的結(jié)論。研究結(jié)果可為類似條件下沖擊地壓或礦震等預(yù)測(cè)和防治提供參考。

圖9 8月1—31日期間微震事件分布及其能量和頻次[13] Fig. 9 Distribution and analysis of microseismic events and their energy and frequency during August 1—31[13]

4 結(jié) 論

( 1 ) 上盤開采剩余斷層煤柱較大( 10～60 m )時(shí)，上盤煤巖體受斷層阻隔與硬厚巖層持久懸空的影響，其應(yīng)力集中程度較高，上盤存在較高的沖擊潛在危險(xiǎn)；當(dāng)剩余斷層煤柱較小( ＜10 m )時(shí)，上盤煤巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移至對(duì)盤( 下盤 )使對(duì)盤斷層附近煤體應(yīng)力升高，沖擊潛在危險(xiǎn)性增強(qiáng)，不利于下盤斷層附近工作面的布置，以及巷道與硐室等的維護(hù)。

( 2 ) 下盤開采剩余斷層煤柱足夠大時(shí)，下盤煤體受硬厚巖層大面積懸頂有效加載的影響，其應(yīng)力集中程度較高，下盤煤體沖擊危險(xiǎn)性較高；當(dāng)剩余斷層煤柱減小( ＜60 m )時(shí)，煤柱承載力降低且硬厚巖層因斷層傾向不能有效加載其上，使煤巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移至對(duì)盤( 上盤 )并明顯高于開采盤，不利于對(duì)盤工作面及巷道采掘與維護(hù)。

( 3 ) 對(duì)比發(fā)現(xiàn)上盤工作面開采應(yīng)力顯著增強(qiáng)區(qū)主要處于本盤剩余斷層煤柱中，僅在煤柱較小( ＜10 m )時(shí)對(duì)盤呈現(xiàn)明顯的應(yīng)力升高區(qū)，而下盤開采斷層煤柱仍較大( 60 m )時(shí)，應(yīng)力顯著增強(qiáng)區(qū)域就已轉(zhuǎn)移至對(duì)盤煤巖體內(nèi)，沖擊潛在危險(xiǎn)區(qū)域隨之發(fā)生轉(zhuǎn)移。

( 4 ) 無論上盤或下盤工作面開采，當(dāng)斷層煤柱寬度一定時(shí)，斷層兩盤附近都將承受沖擊潛在危險(xiǎn)，但須明確不同推采方向所影響的沖擊潛在主控區(qū)域，方可為工作面開采動(dòng)力災(zāi)害區(qū)域劃分、有效治理或工作面布設(shè)、斷層煤柱留設(shè)、開采順序選擇等提供參考。