研究基于斷層對(duì)礦山壓力的影響展開。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬和理論分析研究了斷層對(duì)礦山壓力的影響,研究結(jié)果表明:工作面推進(jìn)至斷層附近時(shí),易導(dǎo)致工作面礦壓顯現(xiàn)劇烈程度增加,應(yīng)力增高區(qū)的范圍較大,塑性區(qū)的范圍顯著擴(kuò)展,易引發(fā)冒頂、片幫、支架損毀等一系列礦山事故,需提高警惕,多加防范。 

【文章來源】：煤炭技術(shù). 2020,39(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

數(shù)值模型

經(jīng)FLAC3D運(yùn)算后，按到斷層的距離逐次取與X軸垂直(即與XY平面平行)的剖面進(jìn)行觀察，以下是最后3幅離斷層最近的關(guān)鍵剖面圖，如圖2所示。對(duì)比圖2各圖可以看出，圖2(a）、圖2(b）這2個(gè)豎直剖面圖所示的數(shù)值礦山壓力值相差不大，沿采場(chǎng)走向方向的邊界處，集中應(yīng)力值在40 MPa左右；而從圖2(c）可以看出礦山壓力值明顯增大，集中應(yīng)力值達(dá)到64 MPa，說明工作面離斷層越近，沿走向方向，采場(chǎng)邊界越容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，礦山壓力值急劇增加，同時(shí)也導(dǎo)致超前支承應(yīng)力也急劇增大。

同時(shí)，模擬開挖過程中，對(duì)各推進(jìn)距離的頂?shù)装逅苄詤^(qū)進(jìn)行了觀測(cè)，分別選取工作面推進(jìn)360、420、480 m的關(guān)鍵圖像觀測(cè)斷層附近塑性區(qū)情況，如圖3所示。由圖3(a）、圖3(b）可以看出，工作面距斷層150 m和90 m時(shí)，塑性區(qū)發(fā)育正常，隨工作面推進(jìn)距離的增加塑性區(qū)長(zhǎng)度和高度增加。但當(dāng)工作面距斷層30 m時(shí)，在長(zhǎng)度方向上塑性區(qū)長(zhǎng)度明顯增加，且能看出塑性區(qū)溝通斷層，甚至下盤部分巖石出現(xiàn)破壞。較圖3(b）來看，采場(chǎng)中部塑性區(qū)高度增加正常，但在斷層帶附近，塑性區(qū)發(fā)育高度幾乎與采場(chǎng)中部塑性區(qū)高度相當(dāng)，塑性區(qū)發(fā)育明顯受到斷層影響，即，煤層開采易受斷層影響或者說斷層與采動(dòng)相互影響，造成巖層破壞區(qū)域疊加，破壞區(qū)影響范圍較沒有斷層情況時(shí)明顯增加。由于巖層破壞區(qū)沿?cái)鄬訋Оl(fā)育的范圍增加，容易導(dǎo)致斷層突水等事故，因而在這種情況下，為保證安全生產(chǎn)，一般需要留設(shè)大的防隔水保護(hù)煤柱。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非充分采動(dòng)采空區(qū)與煤巖柱(體)耦合作用機(jī)制及應(yīng)用[J]. 王朋飛,趙景禮,王志強(qiáng),孫中文,徐春虎,宋梓瑜,蘇越.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]采動(dòng)斷層活化導(dǎo)水特征分析與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許進(jìn)鵬,張福成,桂輝,張同俊.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]覆巖中斷層活化突水的力學(xué)分析及其應(yīng)用[J]. 師本強(qiáng),侯忠杰.  巖土力學(xué). 2011(10)
[4]采場(chǎng)頂板尖滅隱伏逆斷層區(qū)導(dǎo)水裂隙發(fā)育特征[J]. 黃炳香,劉鋒,王云祥,王曉,姬王鵬.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]基于隔水關(guān)鍵層原理的斷層突水機(jī)理分析[J]. 李青鋒,王衛(wèi)軍,朱川曲,彭文慶.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[6]斷層傾角對(duì)斷層活化及底板突水的影響研究[J]. 卜萬奎,茅獻(xiàn)彪.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]斷層及滑動(dòng)構(gòu)造復(fù)合構(gòu)造區(qū)煤層頂板含水層滲流特征及突水危險(xiǎn)性分析[J]. 董東林,王煥忠,武彩霞,陳書客,呂鎮(zhèn)岐,李泳慧.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(02)
[8]采場(chǎng)底板斷層防水煤柱留設(shè)研究[J]. 施龍青,韓進(jìn),劉同彬,景繼東,李子林.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(S2)



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