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作者:郭文兵;胡超群;张伊辉;葛志博;
单位:河南理工大学能源科学与工程学院;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;郑州煤炭工业集团有限责任公司大平煤矿;
摘要:目的 为了深入探究采动影响下逆断层稳定性和覆岩移动规律,避免断层受采动影响发生活化失稳,开展采动影响下逆断层稳定性和覆岩移动规律研究。方法 系统剖析采动影响下断层活化机制,量化评估逆断层上下盘不同开采条件下断层活化难易程度,对比分析相应覆岩破坏方式和裂隙发育规律。结果 结果表明:(1)在逆断层上盘开采时,覆岩节理法向和剪切位移矢量均趋于0,表明采动对覆岩移动和断层活化未产生显著影响,断层在开采影响下出现应力集中现象,但并未发生滑移;(2)在逆断层下盘开采时,覆岩沉降最大值比上盘覆岩沉降最大值高0.16 m,且裂隙发育高度更高,覆岩节理法向和剪切位移矢量分别为0.4,1.3 m,断层在采动影响下出现应力集中和“活化”滑移失稳现象;(3)利用活化风险指数Q判断断层活化风险大小,对比上下盘开采情况发现,下盘开采后断层更易发生“活化”滑移;(4)上下盘工作面开采时,断层稳定需分别满足T/F>0.087,T/F>11.43,因此下盘开采时断层更易失稳;(5)上下盘工作面开采时,断层稳定性差异显著,在下盘工作面开采时,工作面右侧与断层的水平距离需大于117 m。结论 研究结果对回收煤炭资源和保障井上下安全具有重要意义。
关键词:逆断层;;开采扰动;;活化;;裂隙发育;;应力集中
基金资助:国家自然科学基金资助项目(U21A20108);; 河南省国际科技合作项目(251111521200)