断裂构造翼部滑动型冲击地压的构造物理模型下载

weixin_39821260 2020-09-23 06:01:02

为研究强冲击地压发生后断裂构造两侧的位移方向,建立了冲击地压的构造物理模型,从构造应力场的角度分析了断裂构造位移的从属现象,不属于开采技术性问题.通过对乌拉尔矿区和北票矿区的研究,确定开采扰动下,构造型冲击地压发生过程中,沿着断裂方向的位移矢量和开采技术间的相关性,主断层沿延伸方向的位移与构造应力场的存在相一致.通过对沿断层面的位移和构造应力场方向间的关系,以及孕育冲击地压的区域R范围和震源区尺度间的比率关系的分析,表明断裂翼部滑动型冲击地压是区域现代构造运动的结果,采矿工程活动是诱因.
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为研究强冲击地压发生后断裂构造两侧的位移方向,建立了冲击地压的构造物理模型,从构造应力场的角度分析了断裂构造位移的从属现象,不属于开采技术性问题.通过对乌拉尔矿区和北票矿区的研究,确定开采扰动下,构造型冲击地压发生过程中,沿着断裂方向的位移矢量和开采技术间的相关性,主断层沿延伸方向的位移与构造应力场的存在相一致.通过对沿断层面的位移和构造应力场方向间的关系,以及孕育冲击地压的区域R范围和震源区尺度间的比率关系的分析,表明断裂翼部滑动型冲击地压是区域现代构造运动的结果,采矿工程活动是诱因.

针对胡家河煤矿402103工作面褶皱构造区开采期间煤岩应力异常和强矿震事件频发问题，基于数值模拟和现场实测方法分析了褶皱构造区工作面回采期间顶板、煤层和底板的应力演化特征，探讨了褶皱构造区冲击地压发生机理。模拟结果表明：工作面开采至褶皱构造不同区域时，褶皱构造区垂直、水平应力场分布具有明显的分区特性；褶皱构造区工作面开采时，水平应力起主控作用，开采至背斜轴部区域时顶板围岩稳定性降低，开采至向斜轴部区域时底板围岩稳定性降低，开采至翼部区域时煤层稳定性降低；基于煤矿褶皱构造区冲击地压发生机理，制定了402103工作面巷道围岩系统的顶板、煤层定向爆破释能降载防治方案，卸压后日均微震总能量下降47.6%，日均微震总频次上升16.7%，有效降低了工作面冲击危险性。研究结果对煤矿褶皱构造区工作面开采动力灾害防范具有一定借鉴意义。

以褶曲地质构造力学机理及其对煤巷围岩破裂范围和动压的影响为研究重点,采用矿山压力理论、现场原位试验和数值模拟等方法对窑街天祝煤矿3200工作面运输巷进行褶曲构造的力学分析,结合现场煤巷围岩破裂范围的声学测试结果,利用FLAC3D软件对采场褶曲地质构造三维矿压分布以及动力扰动下巷道围岩力学响应进行了数值模拟。研究表明:褶曲不同部位对应不同的应力状态,其中向斜部位构造应力最大,也最容易发生动压灾害,褶曲翼部构造应力次之,背斜部位最小;向斜部位对应煤巷松动范围最大,过渡段次之,背斜部位最小;煤巷向斜区段煤壁前方支承压力更为集中,顶板沉降位移最大且同等程度动力扰动下该位置巷道变形及塑性破坏范围最大,发生冒顶、动压灾害的可能性也最大。

潘集矿区内发育的层滑构造主要是受潘集背斜控制,在背斜翼部较发育,随深度增加,层滑构造表现形式不一。在浅部其类型主要为牵引式及断裂式,主要受次级断裂构造控制;在深部则以揉皱型为主,主要是受次级褶皱控制。

根据对华北366对主要生产矿井统计分析,得出构造煤的区域分布主要受构造控制,挤压构造带是构造煤主要分布区,其次是伸展构造带的边缘,伸展构造带的内部主要是原生结构煤分布区;构造煤的层域分布主要受煤厚控制,即构造煤主要发育在厚煤层中;构造煤最发育的区域和层位,煤与瓦斯突出也最严重。纵弯褶皱作用下构造煤主要形成在褶皱的翼部,断层作用下构造煤主要形成在断层的上盘,因此,褶皱的翼部和断层的上盘也是煤与瓦斯突出最严重的部位。

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