采動(dòng)誘發(fā)斷層活化規(guī)律及微震監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、斷層是影響礦山開(kāi)采安全的重要地質(zhì)因素。井下的工程擾動(dòng)破壞了斷層周邊的能量場(chǎng)、位移場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的平衡。如若處理不當(dāng)，易造成斷層滑移，對(duì)井下人員安全及設(shè)備物資形成巨大威脅。為保證礦山安全、高效、有序地回采，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源回收的最大化，開(kāi)展采動(dòng)誘發(fā)斷層活化規(guī)律研究具有重大意義。本文基于前人的研究成果，展開(kāi)斷層活化的微觀統(tǒng)計(jì)分析及宏觀力學(xué)分析，再構(gòu)建不同的數(shù)值模型，開(kāi)展斷層應(yīng)力分布影響因素分析及斷層對(duì)工程擾動(dòng)的動(dòng)力響應(yīng)分析。結(jié)合IMS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)

2、測(cè)的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出斷層周邊區(qū)域的地壓顯現(xiàn)規(guī)律。本文的主要研究成果如下：
　?。?）在斷層活化的宏觀力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，采用DFlac3數(shù)值模擬平臺(tái)，對(duì)比分析不同參數(shù)模型的應(yīng)力分布情況，得出影響斷層周邊區(qū)域應(yīng)力分布的主要因素為斷層的傾角、斷層的內(nèi)摩擦角、礦層彈性模量、礦層泊松比和邊界應(yīng)力。
　　（2）構(gòu)建漂塘鎢錫礦西部礦區(qū)數(shù)值模型，分別模擬斷層上下盤(pán)的工作面向斷層推進(jìn)過(guò)程。計(jì)算結(jié)果表明：由于斷層破壞了巖體的連續(xù)性，斷層周邊

3、的應(yīng)力分布具有明顯的差異性。兩種采掘作業(yè)面布置方式，對(duì)斷層及周邊巖體的影響差異性小。隨著工作面與斷層之間的距離不斷縮小，斷層介質(zhì)的法向應(yīng)力先于剪切應(yīng)力發(fā)生變化。再結(jié)合斷層及上下盤(pán)巖體介質(zhì)的不同坐標(biāo)記錄的位移變形，分析得出上下盤(pán)兩種推進(jìn)方式下，當(dāng)工作面與斷層之間的距離小于10m時(shí)，斷層開(kāi)始活化。
　?。?）針對(duì)漂塘鎢錫礦的開(kāi)采現(xiàn)狀及地壓活躍區(qū)的分布情況，設(shè)計(jì)優(yōu)化IMS微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展微震事件活動(dòng)規(guī)律研究。研究表明，外界