科技创新与应用
科技創新與應用
과기창신여응용
Technology Innovation and Application
2014年
7期
5-7
,共3页
尹万蕾%柳凯%李忠华%宋维源%阎海鹏
尹萬蕾%柳凱%李忠華%宋維源%閻海鵬
윤만뢰%류개%리충화%송유원%염해붕
断层%褶曲%失稳%冲击地压%最大主应力%数值模拟
斷層%褶麯%失穩%遲擊地壓%最大主應力%數值模擬
단층%습곡%실은%충격지압%최대주응력%수치모의
断层与褶皱在煤岩体中广泛分布,构成了煤层开采过程中失稳的主要因素,是煤层中地应力集中的地方,煤矿灾害的多发区域,是煤矿开采等地下工程围岩变形与破坏的重要原因。随着煤矿开采深度的不断增加,加之断层褶曲构造,地应力越来越大,井下应力环境发生了很大变化,导致巷道大变形、冲击地压、煤与瓦斯突出及突水等灾害越来越严重。因此,对大安山煤矿+400m水平的断层、褶皱地质构造应力场进行数值模拟研究,充分了解应力场分布特征、煤岩体性质与结构特征,进行合理的、切合实际的围岩稳定性、围岩变形与破坏分析,为合理的支护设计与灾害防治,特别是冲击地压的防预提供了有力的依据。模拟显示:(1)主应力方向在断层附近有明显扰动;(2)远离断层端部区域煤岩体最大水平主应力一般水平,断层端部的局部区域出现应力集中;(3)向斜最大主应力在褶皱轴处最大,向两翼逐渐变小;(4)背斜最大主应力从褶皱轴部向两翼逐渐增大,轴部值达到最小。与工程实际有很好的吻合。
斷層與褶皺在煤巖體中廣汎分佈,構成瞭煤層開採過程中失穩的主要因素,是煤層中地應力集中的地方,煤礦災害的多髮區域,是煤礦開採等地下工程圍巖變形與破壞的重要原因。隨著煤礦開採深度的不斷增加,加之斷層褶麯構造,地應力越來越大,井下應力環境髮生瞭很大變化,導緻巷道大變形、遲擊地壓、煤與瓦斯突齣及突水等災害越來越嚴重。因此,對大安山煤礦+400m水平的斷層、褶皺地質構造應力場進行數值模擬研究,充分瞭解應力場分佈特徵、煤巖體性質與結構特徵,進行閤理的、切閤實際的圍巖穩定性、圍巖變形與破壞分析,為閤理的支護設計與災害防治,特彆是遲擊地壓的防預提供瞭有力的依據。模擬顯示:(1)主應力方嚮在斷層附近有明顯擾動;(2)遠離斷層耑部區域煤巖體最大水平主應力一般水平,斷層耑部的跼部區域齣現應力集中;(3)嚮斜最大主應力在褶皺軸處最大,嚮兩翼逐漸變小;(4)揹斜最大主應力從褶皺軸部嚮兩翼逐漸增大,軸部值達到最小。與工程實際有很好的吻閤。
단층여습추재매암체중엄범분포,구성료매층개채과정중실은적주요인소,시매층중지응력집중적지방,매광재해적다발구역,시매광개채등지하공정위암변형여파배적중요원인。수착매광개채심도적불단증가,가지단층습곡구조,지응력월래월대,정하응력배경발생료흔대변화,도치항도대변형、충격지압、매여와사돌출급돌수등재해월래월엄중。인차,대대안산매광+400m수평적단층、습추지질구조응력장진행수치모의연구,충분료해응력장분포특정、매암체성질여결구특정,진행합리적、절합실제적위암은정성、위암변형여파배분석,위합리적지호설계여재해방치,특별시충격지압적방예제공료유력적의거。모의현시:(1)주응력방향재단층부근유명현우동;(2)원리단층단부구역매암체최대수평주응력일반수평,단층단부적국부구역출현응력집중;(3)향사최대주응력재습추축처최대,향량익축점변소;(4)배사최대주응력종습추축부향량익축점증대,축부치체도최소。여공정실제유흔호적문합。