礦井底板水害嚴重威脅礦井安全生產(chǎn),導水或者含水的斷裂構造常作為導水通道、突水水源的存在而誘發(fā)礦井水害事故。在斷層形成的構造運動過程中,由于巖體自身的各向異性及內(nèi)部原生裂隙的存在,斷層附近常常伴生有次生的斷層,由于該類斷層落差相對較小、隱蔽性強、探測困難,加之其所處位置及產(chǎn)狀的特殊性,抗采動影響的能力較弱而常先于主斷層而發(fā)生活化,甚至加速主斷層的活化及導水通道的形成,而目前對次生斷層研究相對較少。因此,為探究次生斷層活化誘發(fā)礦井突水災害的發(fā)生機理,開展了礦井底板次生斷層活化突水致災機理基礎研究。本文圍繞次生斷層活化規(guī)律的理論、巖石力學實驗、數(shù)值模擬實驗、突水等級預測、次生斷層發(fā)育程度分析與治理研究開展了理論及實驗探究工作,獲得了以下研究成果:（1）次生斷層由于構造及賦存位置的特殊性,在采動影響下常發(fā)生擴展活化誘發(fā)礦井突水災害,給工作面安全生產(chǎn)帶來重大隱患,結合前人固液耦合斷層突水機理研究,對含次生斷層構造條件下（主要是對主次斷層相交、相離兩種情況）的次生斷層受力特征及活化臨界水壓力進行了推導計算;（2）利用Flac3D模擬軟件,對主次斷層相交時不同次生斷層角度（-60°、0°、45°）及... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術路線圖??Ｆｉｇ．１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??

２．?３斷層活化破壞力學特征分析??２．３．１采動影響的原巖應力變化特征??地殼中，沒有受到人類的工程活動影響的巖體叫做原巖體，煤層開挖前巖??體的平衡狀態(tài)稱作巖體的原始應力［４１］。原始應力的組成成分復雜，其中構造應??力和自重力為主要的地應力構成。??煤層開采會引起應力的重新分布，開采區(qū)域周圍會出現(xiàn)應力變化區(qū)，伴隨??有應力集中現(xiàn)象，由于煤層被開采，被采煤層承受的地應力轉(zhuǎn)移到了周圍支承??體上，導致開采區(qū)域周邊的應力集中程度最大，一般沿開采區(qū)域呈矩形分布，??可近似的使用橢圓孔雙向受壓板中孔的應力問題代替。??Ｇｖ??＼?＼?＼?＼?＼???＾??１－＾???￣卜?Ｌｘ?．?＾￣??

縮區(qū)?應力恢圖２．１采場底板分區(qū)示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｌｏｏｒ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｏｐｅ??化破壞力學特征分析??影響的原巖應力變化特征??，沒有受到人類的工程活動影響的巖體叫做原巖體，煤態(tài)稱作巖體的原始應力［４１］。原始應力的組成成分復雜，為主要的地應力構成。??采會引起應力的重新分布，開采區(qū)域周圍會出現(xiàn)應力變現(xiàn)象，由于煤層被開采，被采煤層承受的地應力轉(zhuǎn)移到開采區(qū)域周邊的應力集中程度最大，一般沿開采區(qū)域呈用橢圓孔雙向受壓板中孔的應力問題代替。??Ｇｖ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]含次生斷裂構造煤層安全回采影響因素分析[J]. 李波,張文泉,王長浩,劉午陽.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2018(01)
[2]厚松散層薄基巖條件下礦井頂板涌水致災因素分析及預測研究[J]. 李波,張文泉,馬蘭.  山東科技大學學報(自然科學版). 2017(06)
[3]水壓影響下煤層底板采動破壞深度彈性力學解[J]. 魯海峰,姚多喜,胡友彪,孫建.  采礦與安全工程學報. 2017(03)
[4]次生斷層影響下底板斷層保護煤柱留設數(shù)值模擬研究[J]. 張文泉,孟令魯.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(03)
[5]基于系統(tǒng)聚類分析法的鐵路隧道圍巖分級方法優(yōu)化研究[J]. 閆明.  鐵道勘察. 2014(05)
[6]深部厚煤層斷層煤柱型沖擊礦壓機制研究[J]. 李振雷,竇林名,蔡武,何江,王桂峰,劉軍,韓榮軍.  巖石力學與工程學報. 2013(02)
[7]采動影響下斷層活化規(guī)律的數(shù)值模擬研究[J]. 姜耀東,王濤,趙毅鑫,王辰.  中國礦業(yè)大學學報. 2013(01)
[8]突水系數(shù)的產(chǎn)生及修正過程[J]. 管恩太.  中國煤炭地質(zhì). 2012(02)
[9]覆巖中斷層活化突水的力學分析及其應用[J]. 師本強,侯忠杰.  巖土力學. 2011(10)
[10]幾種孔隙比與滲透系數(shù)關系的對比[J]. 鄧永鋒,劉松玉,章定文,徐海波.  西北地震學報. 2011(S1)

博士論文
[1]脆性類巖石材料邊緣裂紋擴展規(guī)律及破裂機制試驗研究[D]. 張保良.山東科技大學 2017
[2]采場底板隱伏斷層活化及突水機理研究[D]. 胡新宇.中國礦業(yè)大學 2015
[3]采動裂隙巖體應力恢復及其滲透性演化[D]. 王文學.中國礦業(yè)大學 2014
[4]深部煤層開采底板突水機理基礎實驗研究[D]. 尹立明.山東科技大學 2011
[5]采動斷層突水機理研究[D]. 黃存捍.中南大學 2010
[6]采場底板斷層活化及突水力學機理研究[D]. 卜萬奎.中國礦業(yè)大學 2009
[7]礦井（底板）突水災害的動態(tài)機理及綜合判測和預報軟件開發(fā)研究[D]. 張文泉.山東科技大學 2004

碩士論文
[1]復雜地層大斷面隧道圍巖分級研究及施工參數(shù)優(yōu)化[D]. 許才仗.西南交通大學 2014
[2]人工神經(jīng)網(wǎng)絡在農(nóng)用地分等因素權重確定中的應用研究[D]. 白穆.長安大學 2007



本文編號：3571669