深部煤层不同类型隐伏构造致灾规律研究
张建国1
邱黎明2
王满1
彭玉杰3
刘强3
宋大钊3
1.平顶山天安煤业股份有限公司,河南平顶山 467000;炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山 4670022.炼焦煤资源开发及综合利用国家重点实验室,河南平顶山 467002;北京科技大学土木与资源工程学院,北京 1000833.北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
摘要：深部开采过程中,矿井地质类型复杂,在"三高一扰动"条件下,隐伏构造附近极易引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害.为明确隐伏构造诱发动力灾害的机制,以平煤股份八矿为工程背景,数值模拟研究了不同采掘方向正、逆断层及两者同时存在时的应力-应变演化特征及致灾规律,分析了不同隐伏构造对掘进头的影响.结果表明:掘进遇单一断层,应力-应变集中在工作面前方及断层内部,掘进遇正断层更易产生应力集中,且应力集中区域范围更大,在同等掘进距离下,逆断层主应变略大于正断层;随着掘进距离的增加,当掘进距离增加至 15m时,应力-应变集中区逐渐重合,最终在断层区域形成应力-应变叠加区;掘进遇多断层,应力集中在工作面前方、两断层之间的构造煤上.遇正-逆断层、逆-正断层,叠加应力-应变分布特征表现出差异性,遇正-逆断层,叠加应力-应变主要分布在正断层附近,而遇逆-正断层,两断层之间构造煤中应力-应变也显著增加.逆断层及逆断层主导的多隐伏构造附近,应变能增长速率更大,更有利于应变能积聚,煤与瓦斯突出危险性增加.在采动应力、断层构造应力及煤岩体中的静应力三者的共同作用下,最终引发煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害.多隐伏构造较单一构造更易产生应力集中,煤岩动力灾害危险性增加.
关键词：深部煤层隐伏构造煤岩动力灾害应力-应变演化特征致灾规律
分类号：TD32(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52004016)
论文发表日期：2023-12-30
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( 50-59 )
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