王普，周海勇，万广绪等： 硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力特征分析

王普，周海勇，万广绪，等. 硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力特征分析[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2021，3( 4 )：043529.

WANG Pu，ZHOU Haiyong，WAN Guangxu，et al. Stress characteristics of different mining directions adjacented fault under hard thick roof[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2021，3( 4 )：043529.

 

硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力特征分析

王  普1，周海勇2，万广绪3，郑朋强1

( 1. 山东科技大学 资源学院，山东 泰安  271019；2. 汶上义桥煤矿有限责任公司，山东 济宁  272511；3. 鄂托克前旗长城三号矿业有限公司，内蒙古 鄂尔多斯  016299 )

 

摘  要：采场应力场及其动态演化对煤矿动力灾害( 冲击地压、矿震等 )诱导影响显著，尤其是处于地质条件相对复杂的工况。考虑坚硬厚层顶板和断层赋存条件，利用UDEC( Universal Distinct Element Code )数值模拟研究硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力分布及演化，分析推采方向对应力特征及其诱发冲击潜在危险主控区域的影响与差异。结果表明，断层切割形成断层煤柱与覆岩异形结构、断层倾向与阻隔效应，以及硬厚岩层持久悬空对采动应力及潜在冲击危险区均存在显著影响，主要表现为上盘工作面开采应力显著增强区主要处于本盘剩余断层煤柱中，仅在煤柱较小( 10 m )时对盘呈现明显的应力升高，而下盘开采断层煤柱仍较大( 60 m )时，应力显著增强区域就已转移至对盘煤岩体内并提升对盘冲击危险性。但无论上盘或下盘开采，当断层煤柱减至一定程度时，断层附近都将承受冲击潜在危险并明确其潜在危险区域，而后采用理论模型分析和现场微震监测验证断层切割硬厚岩层对采场潜在冲击危险的影响及应避免受断层切割的硬厚顶板大面积悬顶破坏的结论。研究结果可为类似条件下冲击地压预测及危险区域划分、工作面布设、开采顺序选取与断层煤柱留设等提供参考。

 

关键词：硬厚岩层；断层；采动应力；冲击地压

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© 2019《采矿与岩层控制工程学报》期刊编辑部
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