平煤十矿地应力分布特征研究.pdf

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1、2012年第9期中州煤炭总第201期平煤十矿地应力分布特征研究任青山，高万兴(河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作454003)摘要：通过区域构造力学成因分析与实测数据相结合的方法，确定了平煤股份十矿的地应力状态和分布特征。结果表明，十矿受燕山晚期的古构造应力影响较大，最大主应力方向为NE—sw向，最大主应力与埋深的关系为．=0．04H+8，属高地应力矿井。研究结果对矿井支护、煤与瓦斯突出防治有重要的指导意义。关键词：地应力测量；地质构造；分布特征中图分类号：TD322文献标志码：A文章编号：1003—0506(2012)O9—0001一O3ResearchonDistri

2、butionCharacteristicsofGeostressofPingdingshanN0．10CoalMineRenQingshan，GaoWanxing(SchoolofSafetyScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China)Abstract：Combingwiththemechanicscauseanalysisonregionalstructureandthemeasureddata，geostressesstateanddistributioncharacteristi

3、csweredeterminedinPingdingshanNo．10CoalMine．Theresultsshowthat，thecoalfieldismoregreatlyaffectedbypaleo—structurestress，themaximumprincipalstressdirectionisforNE—SW，therelationshipbetweenthemaximumprincipalstressandtheburieddepthisfor1=0．04H+8，SO，thecoalmineisahighgeostressone．Theresultofthe

4、paperhasgreatsignificanceforsupport·ing，coalandgasoutburstpreventionofmine．Keywords：geostressessurvey；geologicalstructure；distributioncharacteristics随着开采深度的增加，巷道支护难度增大，煤与石炭、二叠纪含煤地层形成后，平顶山煤田地质瓦斯突出的危险性也越来越大。只有掌握了具体工史上主要经历了3次大的构造时期，依次为早、中侏程区域的地应力特征，才能合理确定矿山的总体布罗纪时期的燕山运动早期阶段，白垩纪的燕山运动局，选择合适的巷道布置、

5、支护方法。本文通过区域晚期阶段和新生代的喜山运动初期阶段。构造应力分析和实测相结合的方法讨论了平煤股份(1)燕山运动早期阶段，平顶山煤田受太平洋十矿的地应力分布特征及其对生产的影响，实测数库拉板块北北西向俯冲，平顶山煤田受到Nw—sE据引自于北京科技大学在该矿的实测资料。向挤压，最大主压应力指示NW向。该阶段构造运动造成了北北东向左行压扭性活动断裂(如郏县断1地质构造分析裂和洛岗断裂)，后期反转为正断层。1．1区域地质构造与古地应力方向(2)燕山运动晚期阶段，主要时间在白垩纪，秦平顶山矿区位于华北地块南缘带，秦岭造山带岭造山带各主干断裂发生强烈的逆冲推覆构造，平后陆逆冲断裂褶皱

6、带的豫西渑池一义马一宜阳一鲁顶山煤田形成了一系列北西一北西西向逆冲推覆和山一平顶山一舞阳区段，深部与华北地块南部向秦褶皱构造⋯。形成了鲁叶背斜、李I：I向斜、景家洼岭的巨型陆内俯冲带相吻合。该区中生代之前属于向斜、襄郏背斜等褶皱构造，以及逆冲压扭断层，九华北型的地壳结构，与华北地块一样，缺失0：～C．里山断裂、锅底山断裂、白石沟断裂、霍堰断裂、襄郏地层。断裂等。此期的构造应力场方向为NE向。(3)晚白垩世至古近纪时期，也就是喜马阶段的初期，由于太平洋板块对欧亚板块的俯冲，产生近收稿日期：2012—05—11作者简介：任青山(1985一)，男，河南新蔡人，硕士研究生在读，主要EW

7、向挤压应力场。研究方向为矿山安全、矿井瓦斯灾害防治。1．2矿井地质构造与地应力方向·1·2012年第9期中州煤炭总第201期十矿井田位于平顶山煤田东部，其构造特征为置测点位置，选点一般原则：①选在地层具有代表性区内整体隆起，四周分别为凹陷，总体为一倾向北东的区域；②选在完整的岩体内；③选在远离断层、开的单斜构造，在此基础上沿倾向发育的十矿向斜和挖造成的破碎带、应力集中区；④选在不同埋深位郭庄背斜组成了井田的基本构造形态，断层以郭庄置，以便研究地应力随埋深变化规律。平煤十矿背斜轴与十矿向斜轴之