采動(dòng)影響下斷層應(yīng)力分布與活化規(guī)律研究.pdf

1、斷層活化的防治與預(yù)測(cè)一直以來都是煤礦安全生產(chǎn)的重要研究課題，斷層的活化主要表現(xiàn)為活化前后應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)的變化。針對(duì)工作面推進(jìn)過程中斷層應(yīng)力與位移變化規(guī)律，本文以火鋪礦2375工作面斷層為工程背景，運(yùn)用理論分析與數(shù)值模擬手段研究了采動(dòng)作用下斷層應(yīng)力分布與活化規(guī)律，取得如下主要結(jié)論：
　　1、根據(jù)采動(dòng)底板支撐壓力分布，并考慮底板巖層載荷，建立采動(dòng)底板斷層活化力學(xué)模型，得出斷層面正應(yīng)力與剪應(yīng)力分布解析表達(dá)式。分析煤層埋深H、工作推進(jìn)長(zhǎng)度

2、L、工作面前方支撐壓力系數(shù)K1、斷層傾角θ和采空區(qū)壓實(shí)系數(shù)α對(duì)斷層面正應(yīng)力與剪應(yīng)力的影響，通過分析主要影響因素對(duì)斷層面正應(yīng)力與剪應(yīng)力的影響，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入底板某一深度后，其剪應(yīng)力趨于零，而正應(yīng)力趨于上覆巖層載荷。斷層面應(yīng)力主要影響因素中工作推進(jìn)長(zhǎng)度L對(duì)斷層面應(yīng)力分布趨勢(shì)影響最大，其次為斷層傾角θ。
　　2、采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬含正(逆)斷層煤層工作面由上、下盤分別向斷層面推進(jìn)四種方案，通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，認(rèn)為正斷層下盤開挖

3、時(shí)較上盤開挖時(shí)更易使斷層活化。
　　3、利用內(nèi)置FISH語(yǔ)言將FLAC3D正斷層下盤開挖與逆斷層上盤開挖時(shí)每開挖步距的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出并處理與作圖，分析開采盤內(nèi)靠近斷層帶巖層的正應(yīng)力、剪應(yīng)力、水平位移、豎向位移與底板支撐壓力隨工作面向斷層面推進(jìn)時(shí)其變化特征，重點(diǎn)分析了斷層活化前后應(yīng)力與位移曲線變化特征。
　　4、根據(jù)采動(dòng)影響下開采盤靠近斷層帶巖層應(yīng)力與位移的位移變化規(guī)律，提出斷層活化判據(jù)，認(rèn)為相鄰開挖步距間剪應(yīng)力或位移曲線間