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运用ABAQUS软件,分析斯列萨列夫断层防水煤柱公式的适用性。研究不同断层角度下,附近煤层开采所导致的附近岩体的应力和应变分布规律。具体内容包括:(1)论证斯列萨列夫防水煤柱公式L=0.5KM(3P、KP)1/2是基于简支梁模型、按照最大拉应力应当小于煤层的抗拉强度的原则得到的。用超静定梁模型推导类似的公式更符合顶底板固支条件。通过数值模拟发现,简支梁和超静定梁模型都只在煤柱宽度远远小于煤厚的条件下适用,对于实际防水煤柱,严重失真。(2)基于徐淮地区地质背景、含水层特征和断层的分布及特点,概化出建模参数,建立数值模型。分析采空区附近岩体主应力和主应变分布规律。发现各种条件下防水煤柱都为纵向受压,不会出现简支梁模型中纵向拉伸破坏的情形。防水煤柱中应力应变一般断层角度在90~110°左右达到最大。逆掩型断层易受到拉张变形,而容易活化成导水断层。(3)讨论斯列萨列夫断层防水煤柱公式需满足的几何条件,指出在实际矿井断层附近开采煤层时,煤柱的几何条件、受力条件及“应力-煤厚”关系条件都与斯列萨列夫公式的条件与特性完全相悖。(4)依据数值模拟结果推测断层带的张性、张扭性、压扭性变形和破坏(即“断层活化”)可能是导致断层带附近工作面采动引发断层突水的最基本原因。