开采沉陷中不同断层活化模式研究

论文摘要

当工作面上覆岩层中含有断层时,地表下沉规律与不含断层时具有显著差别。为了研究开采沉陷中断层活化机理,通过理论推导将开采沉陷中断层活化分为"断层面产生离层空间"、"煤柱压缩"两种断层活化模式并分别利用数值模拟和现场实例进行了验证。研究结果表明:①采动将造成断层面产生离层空间,离层空间以下沉系数等于1传递给松散层造成断层露头处地表产生台阶下沉,影响断层离层空间的主要因素有工作面推进长度、基岩厚度、保护煤柱宽度、煤层厚度、断层倾角、断层是否含水、断层带岩体内摩擦角及黏聚力等;②断层面离层空间随着工作面推进长度的增加而增加,当工作面推进一定长度时不再变化;断层面离层空间随着基岩厚度的增加而线性增加;断层面离层空间随着保护煤柱宽度增加而减小;断层面离层空间随煤层厚度增加而线性增加;断层面离层空间随断层倾角增大而增加;断层带岩体原生水的存在对断层面离层空间产生具有促进作用;断层面离层空间随断层带岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小;③工作面主要影响角和断层倾角的大小关系控制"断层面产生离层空间"模式断层活化,当断层倾角大于主要影响角并与主要影响角在基岩内相交时,断层将活化;④当断层倾角小于主要影响角时,工作面超前支承压力影响范围控制"煤柱压缩"模式断层活化,当工作面超前支承压力接触断层时,断层将活化。

论文目录

• 1 “断层面产生离层空间”模式断层活化
•   1.1 断层面离层空间存在性分析
•   1.2 断层面离层空间影响因素分析
•   1.3 断层带岩体性质对离层空间影响分析
• 2 “煤柱压缩”模式断层活化
• 3 数值模拟验证
•   3.1 “断层面产生离层空间”模式断层活化模拟验证
•   3.2 “煤柱压缩”模式断层活化模拟验证
• 4 实例验证
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 于秋鸽,张华兴,邓伟男,张玉军,张刚艳

关键词: 开采沉陷,断层活化模式,断层面离层空间,煤柱压缩,主要影响角,超前支承压力

来源: 煤炭学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 煤炭科学研究总院开采研究分院,天地科技股份有限公司开采设计事业部

基金: 国家自然科学基金资助项目(51604151),国家自然科学基金面上资助项目(51874177),天地科技开采设计事业部青年基金资助项目(KJ-2018-TDKCZL-10)

分类号: TD325

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1214

页码: 2777-2786

总页数: 10

文件大小: 1153K

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