斷層影響區(qū)域采動誘沖機制及防治技術(shù)研究.pdf

1、隨著礦井開采深度的逐漸增加，工作面回采和巷道掘進過程中揭露的斷層構(gòu)造顯著增加，然而這些斷層構(gòu)造往往處于非穩(wěn)定平衡狀態(tài)，開采極易使得斷層活化，從而誘發(fā)沖擊。因此，本論文采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場監(jiān)測方法，研究了斷層控制區(qū)受采動影響誘發(fā)沖擊危險機制及其防治技術(shù)。取得如下主要研究成果：
　?。?）基于庫侖-摩爾定律，分析了斷層單元體應(yīng)力狀態(tài)及斷層面正、切應(yīng)力狀態(tài)，并運用算理分析法，獲得了斷層面正、切應(yīng)力與斷層傾角及單元體應(yīng)力之間的變化

2、規(guī)律。結(jié)果表明：巖體內(nèi)最小主應(yīng)力越大，則最大主應(yīng)力變化曲線向上的“開口”越小，則巖體發(fā)生破壞的可能性越大；斷層面正應(yīng)力與切應(yīng)力均隨斷層面傾角的增加而呈類雙曲線趨勢降低，且降低程度不斷增加。
　?。?）運用剪切失穩(wěn)理論，對比分析了斷層面切應(yīng)力與正應(yīng)力之間的比值與斷層內(nèi)摩擦角正切值大小，探討了斷層沖擊失穩(wěn)特性；同時運用尖點突變理論，估算了斷層沖擊失穩(wěn)時能量釋放量及震級。結(jié)果表明：斷層沖擊地壓能量釋放量隨比值n及巖體均質(zhì)度m變化，呈類雙

3、曲線形趨勢變化，且隨著比值n的增大而逐漸減?。划攷r體均質(zhì)度m一定時，斷層沖擊地壓能量釋放量隨著比值n的減小而逐漸增加，即斷層帶寬度越大，斷層沖擊失穩(wěn)釋放的能量則越小。
　　（3）利用 FLAC數(shù)值軟件，模擬分析了正逆斷層、斷層傾角及斷層落差變化下煤壁前方及煤層與斷層交界處的垂直應(yīng)力和彈性應(yīng)變能密度的演化規(guī)律，并探討了其對斷層穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：在同一煤巖體參數(shù)及工作面布置條件下，斷層落差變化對煤體垂直應(yīng)力及彈性應(yīng)變能的影響最大