厚松散层覆盖下逆冲断层倾角变化与采动活化响应模拟研究

TD163; 断层存在下的煤矿开采容易引起煤矿覆岩破坏和地表沉陷等一系列问题,前人对厚松散层下逆断层倾角变化引起的应力变化与采动活化规律认识还较为有限.基于FLAC3D数值模拟软件,以淮南煤田口孜东矿F1逆断层为研究对象,通过建立三维数值模型,系统研究了不同倾角逆断层下盘煤层逐步开采时,各断层带上应力的变化特征和断层滑移现象.研究结果表明,有断层一侧地表水平变形的峰值要小于没有断层的一侧,且其地表斜坡更加平缓.断层滑移变形与断层带上切向应力与法向应力的比值有关,断层倾角越小,断层越易发生滑移,断层倾角越大,断层滑移现象相对较弱,断层上部比断层下部更易活化滑移.在工作面向断层带推进时,断层活化过...

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Published in中国矿业 Vol. 32; no. 10; pp. 173 - 180
Main Authors 张梦丽, 詹润
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083%安徽省煤田地质局勘查研究院,安徽 合肥 230088 01.08.2023
Subjects
滑移变形
FLAC3D软件
slip deformation
逆断层
FLAC3D software
surface subsidence
地表沉陷
reverse fault
数值模拟
numerical simulation
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ISSN1004-4051
DOI10.12075/j.issn.1004-4051.20220966

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Abstract TD163; 断层存在下的煤矿开采容易引起煤矿覆岩破坏和地表沉陷等一系列问题,前人对厚松散层下逆断层倾角变化引起的应力变化与采动活化规律认识还较为有限.基于FLAC3D数值模拟软件,以淮南煤田口孜东矿F1逆断层为研究对象,通过建立三维数值模型,系统研究了不同倾角逆断层下盘煤层逐步开采时,各断层带上应力的变化特征和断层滑移现象.研究结果表明,有断层一侧地表水平变形的峰值要小于没有断层的一侧,且其地表斜坡更加平缓.断层滑移变形与断层带上切向应力与法向应力的比值有关,断层倾角越小,断层越易发生滑移,断层倾角越大,断层滑移现象相对较弱,断层上部比断层下部更易活化滑移.在工作面向断层带推进时,断层活化过程可以分为初始平衡期、剪切滑移期、活化破坏期三个阶段.本文研究可为厚松散层覆盖区逆断层影响下的煤矿安全开采和防治提供重要依据.
AbstractList TD163; 断层存在下的煤矿开采容易引起煤矿覆岩破坏和地表沉陷等一系列问题,前人对厚松散层下逆断层倾角变化引起的应力变化与采动活化规律认识还较为有限.基于FLAC3D数值模拟软件,以淮南煤田口孜东矿F1逆断层为研究对象,通过建立三维数值模型,系统研究了不同倾角逆断层下盘煤层逐步开采时,各断层带上应力的变化特征和断层滑移现象.研究结果表明,有断层一侧地表水平变形的峰值要小于没有断层的一侧,且其地表斜坡更加平缓.断层滑移变形与断层带上切向应力与法向应力的比值有关,断层倾角越小,断层越易发生滑移,断层倾角越大,断层滑移现象相对较弱,断层上部比断层下部更易活化滑移.在工作面向断层带推进时,断层活化过程可以分为初始平衡期、剪切滑移期、活化破坏期三个阶段.本文研究可为厚松散层覆盖区逆断层影响下的煤矿安全开采和防治提供重要依据.
Author 詹润
张梦丽
AuthorAffiliation 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083%安徽省煤田地质局勘查研究院,安徽 合肥 230088
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