基于粘滑理論的斷層沖擊地壓發(fā)生機(jī)理研究
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更多相關(guān)文章: 斷層沖擊地壓 粘滑 臨界剪應(yīng)力 覆巖破壞 應(yīng)力比
【摘要】:沖擊地壓是目前我國煤礦開采發(fā)生的主要?jiǎng)恿?zāi)害之一,并常發(fā)生在斷層、褶曲和煤層變化帶等構(gòu)造異常區(qū)域,給礦井造成嚴(yán)重的破壞后果。針對(duì)斷層沖擊地壓頻繁發(fā)生的情況,采用相似模擬和數(shù)值模擬的方法,對(duì)斷層沖擊地壓發(fā)生過程及其應(yīng)力場(chǎng)演化規(guī)律進(jìn)行了研究;并基于"粘滑理論",從力學(xué)的角度對(duì)斷層沖擊地壓發(fā)生機(jī)制進(jìn)行了闡釋。研究結(jié)果表明:工作面接近斷層時(shí),斷層沖擊地壓的發(fā)生過程可分為"起始活化"—"劇烈活化—"沖擊顯現(xiàn)"三個(gè)階段;開采活動(dòng)引起了覆巖破壞,導(dǎo)致裂隙帶向斷層擴(kuò)展,斷層應(yīng)力場(chǎng)受到擾動(dòng),從而誘發(fā)了斷層沖擊地壓;采動(dòng)影響使得斷層帶應(yīng)力場(chǎng)呈現(xiàn)應(yīng)力比先減小后增大的變化規(guī)律,當(dāng)應(yīng)力比達(dá)到極值時(shí),斷層錯(cuò)動(dòng)失穩(wěn);開采擾動(dòng)導(dǎo)致斷層開始粘滑的臨界剪應(yīng)力值降低,使得斷層剪應(yīng)力更易達(dá)到該閾值,是斷層沖擊地壓的根本原因。
【作者單位】: 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司安全分院;煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(煤炭科學(xué)研究總院);北京市煤礦安全工程技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】: 斷層沖擊地壓 粘滑 臨界剪應(yīng)力 覆巖破壞 應(yīng)力比
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51304117,5157041403) 中煤科工集團(tuán)科技創(chuàng)新基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2014ZD008)
【分類號(hào)】:TD324
【正文快照】: 1引言斷層是煤礦開采中常見的一種地質(zhì)構(gòu)造,由于斷層影響區(qū)域地應(yīng)力分布異常以及斷層對(duì)煤巖體的切割作用,煤礦在斷層附近開采時(shí)經(jīng)常面臨沖擊地壓、煤與瓦斯突出以及突水等動(dòng)力災(zāi)害的威脅。學(xué)者們將由于斷層相對(duì)滑移造成煤巖體突然破壞并釋放能量的現(xiàn)象稱為斷層沖擊地壓[1]。斷
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