断层对矿山压力的影响研究

发布时间：2021-02-20 08:08

　　研究基于断层对矿山压力的影响展开。运用现场实测、数值模拟和理论分析研究了断层对矿山压力的影响,研究结果表明:工作面推进至断层附近时,易导致工作面矿压显现剧烈程度增加,应力增高区的范围较大,塑性区的范围显著扩展,易引发冒顶、片帮、支架损毁等一系列矿山事故,需提高警惕,多加防范。 

【文章来源】：煤炭技术. 2020,39(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

数值模型

经FLAC3D运算后，按到断层的距离逐次取与X轴垂直(即与XY平面平行)的剖面进行观察，以下是最后3幅离断层最近的关键剖面图，如图2所示。对比图2各图可以看出，图2(a）、图2(b）这2个竖直剖面图所示的数值矿山压力值相差不大，沿采场走向方向的边界处，集中应力值在40 MPa左右；而从图2(c）可以看出矿山压力值明显增大，集中应力值达到64 MPa，说明工作面离断层越近，沿走向方向，采场边界越容易出现应力集中，矿山压力值急剧增加，同时也导致超前支承应力也急剧增大。

同时，模拟开挖过程中，对各推进距离的顶底板塑性区进行了观测，分别选取工作面推进360、420、480 m的关键图像观测断层附近塑性区情况，如图3所示。由图3(a）、图3(b）可以看出，工作面距断层150 m和90 m时，塑性区发育正常，随工作面推进距离的增加塑性区长度和高度增加。但当工作面距断层30 m时，在长度方向上塑性区长度明显增加，且能看出塑性区沟通断层，甚至下盘部分岩石出现破坏。较图3(b）来看，采场中部塑性区高度增加正常，但在断层带附近，塑性区发育高度几乎与采场中部塑性区高度相当，塑性区发育明显受到断层影响，即，煤层开采易受断层影响或者说断层与采动相互影响，造成岩层破坏区域叠加，破坏区影响范围较没有断层情况时明显增加。由于岩层破坏区沿断层带发育的范围增加，容易导致断层突水等事故，因而在这种情况下，为保证安全生产，一般需要留设大的防隔水保护煤柱。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3042487