逆断层控制带含煤地层地应力分布规律
王晓东
罗永江
石佳林
梁运培
胡千庭
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学资源与安全学院,重庆 400044
摘要：为深化对逆断层控制下含煤地层的地应力分布特征的认识,运用自主研发的大型真三轴仪器"矿山地质构造模拟实验系统",基于相似原理,开展考虑深度、断层倾角、落差等影响因素的物理模拟实验.结合数值模拟,分析不同条件下扰动区宽度和地应力分布规律.研究结果表明:①断层上盘的应力扰动宽度大于下盘,且 2者都随深度的增加而减小.倾角 45°断层的扰动宽度比 60°断层小,在 500、1 000、1500 m深度处,前者分别为 35.72、27.33、10.71 cm,后者分别为 47.03、32.15、17.85 cm.②临近断层处最大水平应力(σH)有明显的应力集中现象.当断层倾角大于 45°时,倾角越大,应力集中程度越大.45°断层下盘临近断层处的 4号测点在 500、1 000、1 500m深度的应力集中系数分别为为 0.95、0.94、1.15,与区域应力场接近.而 60°断层的 4号测点在 500、1 000、1500 m深度的应力集中系数分别为 1.11、1.44、1.42.③在远离断层处的未受扰动区,σH偏转角度较小,几乎都小于 15°.在扰动区,σH偏转角度受倾角控制,σH偏转角度最大达到约 90°.倾角 45°断层中,σH偏转角度最大的区域在下盘临近断层处;在倾角 60°断层,这一区域则出现在距离断层有一定距离的上盘中.④当落差大于煤层厚度时,扰动宽度(尤其上盘扰动区宽度)明显变大.应力集中区域出现在弹性模量更大的地层中,煤层中各测点σH离散性很大.
关键词：地应力分布含煤地层逆断层应力集中应力转向
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：宁夏回族自治区重点研发计划资助项目(2022BEG02015)
论文发表日期：2024-09-28
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：14( 3918-3931 )
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