Zur Erläuterung des Einflusses der Heterogenität der Gesteinsspannungen und des Spaltwinkels auf die Stabilität der Schachtwände in Kohleflözen wurde unter Bezugnahme auf die physikalischen Grundeigenschaften eines bestimmten Gebiets, die mechanischen Parameter von Kohle und Gestein, die makro- und mikroskopische Spaltstruktur sowie den Spannungszustand eine umfassende Bewertung basierend auf numerischen Simulationen mit der Methode der diskreten Elemente durchgeführt. Dabei wurden zwei Bewertungsmethoden kombiniert: maximale Verschiebung und normalisierter Radius des plastischen Bereichs. Die Ergebnisse der numerischen Simulation zeigen, dass bei isotropen Spannungsbedingungen der Spaltwinkel nur einen geringen Einfluss auf die Stabilität der Kohle- und Gesteinswände hat. Mit zunehmender Heterogenität der Gesteinsspannungen wird der Einfluss des Spaltwinkels auf die Stabilität der Wände zunehmend deutlich. Mit steigendem Spaltwinkel zeigt die maximale Verschiebung um den Schacht zunächst einen Anstieg, gefolgt von einer Abnahme. Mit zunehmender Heterogenität der Gesteinsspannungen wird die Anisotropie des Radius der plastischen Zone um den Schacht, verursacht durch die Veränderung des Spaltwinkels, immer deutlicher. Daher kann in Kohle-Gesteins-Schichten mit starken Unterschieden in den Gesteinsspannungen der Einfluss des Spaltwinkels auf die Stabilität der Schachtwände nicht vernachlässigt werden. Die Forschungsergebnisse können als Referenz für die Planung von Bohrprogrammen für vertikale und horizontale Brunnen im Untersuchungsgebiet dienen.

Kohleflöz; Schachtwandstabilität; Gesteinsspannungen; Heterogenität; Spaltwinkel