弱胶结含砾岩层覆岩断裂及应力变化特征研究
张闯1
杜盼1
陈建崇1
姚新宇1
王博1
杨雨默1
李瞻领1
马耀荣1
常震坤1
许良珂2
1.鄂尔多斯市昊华红庆梁矿业有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 0143002.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 266590
摘要：蒙西地区广泛分布着弱胶结软岩地层,当上覆厚砾岩层时,对覆岩断裂及应力分布影响显著,掌握弱胶结含砾岩层覆岩断裂及应力分布特征对蒙西地区覆岩稳定性评估及卸压范围研究具有重要的指导意义.以红庆梁煤矿为研究背景,采用理论分析、室内试验、数值模拟、现场监测相结合的研究方法,结合 3-1 煤上覆岩层岩性及分布特征,探讨弱胶结含砾岩层覆岩断裂过程及形式,分析覆岩裂隙发育和应力变化规律,并采用微震监测进行工程验证.研究结果表明:弱胶结含砾岩层覆岩断裂过程分为垮落带垮落、砾岩分层断裂、覆岩整体断裂、覆岩弯曲下沉 4 个阶段,砾岩层呈"缓慢增加-迅速增大-急剧减小-趋于平稳"的应变变化特征,经历"分层断裂-回转-挤压呈铰接结构岩块"的破坏过程;砾岩层在覆岩破断运移中起到主控作用,上覆岩层随之协调弯曲下沉,破坏程度较低且整体连续性较好;砾岩层多发生张拉破坏裂隙,砾岩层断裂后覆岩裂隙和卸压范围在垂直方向上趋于稳定,裂隙发育高度约 52.8 m,通过覆岩应力集中系数分布特征得到卸压范围约 79 m.微震监测期间,砾岩层断裂程度较大,单次释放能量较高,最大释放能量 8 723.36 J,共发生 249 次;上部岩层破裂程度较低但密集,微震事件发生频次较多,共发生 658 次,最大释放能量 7 432.52 J.
关键词：弱胶结软岩覆岩断裂裂隙发育应力变化微震监测
分类号：TD315(矿山压力与支护)
论文发表日期：2025-05-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 121-130 )
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