采動影響下斷層應力分布與活化規(guī)律研究.pdf

1、斷層活化的防治與預測一直以來都是煤礦安全生產(chǎn)的重要研究課題，斷層的活化主要表現(xiàn)為活化前后應力場與位移場的變化。針對工作面推進過程中斷層應力與位移變化規(guī)律，本文以火鋪礦2375工作面斷層為工程背景，運用理論分析與數(shù)值模擬手段研究了采動作用下斷層應力分布與活化規(guī)律，取得如下主要結(jié)論：
　　1、根據(jù)采動底板支撐壓力分布，并考慮底板巖層載荷，建立采動底板斷層活化力學模型，得出斷層面正應力與剪應力分布解析表達式。分析煤層埋深H、工作推進長度

2、L、工作面前方支撐壓力系數(shù)K1、斷層傾角θ和采空區(qū)壓實系數(shù)α對斷層面正應力與剪應力的影響，通過分析主要影響因素對斷層面正應力與剪應力的影響，發(fā)現(xiàn)進入底板某一深度后，其剪應力趨于零，而正應力趨于上覆巖層載荷。斷層面應力主要影響因素中工作推進長度L對斷層面應力分布趨勢影響最大，其次為斷層傾角θ。
　　2、采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件模擬含正(逆)斷層煤層工作面由上、下盤分別向斷層面推進四種方案，通過對計算結(jié)果的分析，認為正斷層下盤開挖

3、時較上盤開挖時更易使斷層活化。
　　3、利用內(nèi)置FISH語言將FLAC3D正斷層下盤開挖與逆斷層上盤開挖時每開挖步距的計算結(jié)果數(shù)據(jù)導出并處理與作圖，分析開采盤內(nèi)靠近斷層帶巖層的正應力、剪應力、水平位移、豎向位移與底板支撐壓力隨工作面向斷層面推進時其變化特征，重點分析了斷層活化前后應力與位移曲線變化特征。
　　4、根據(jù)采動影響下開采盤靠近斷層帶巖層應力與位移的位移變化規(guī)律，提出斷層活化判據(jù)，認為相鄰開挖步距間剪應力或位移曲線間