逆冲断层周围地应力分布数值模拟研究-论文.pdf

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1、★煤炭科技·开拓与开采★逆冲断层周围地应力分布数值模拟研究宋录生李树刚颜廷旭(1．西安科技大学能源学院，陕西省西安市，710054；2．河南义马煤业集团股份有限公司，河南省义马市，472300)摘要采用FLAC3D数值模拟软件，以义马煤矿2511O工作面为原型，对逆冲断层周围地应力分布进行数值模拟，分析了断层剖面、断层下盘剖面与煤层截面相交处、沿煤层倾向方向剖面的地应力分布，得出断层的存在使得上下盘的应力出现了不连续，岩层与煤层不同的物理力学性质在高应力下也表现出了不同的受力状态，最大主应力、最小主应力分布分别与z方向应力、水平z方向应力基本一致，为有冲击矿压危险的煤

2、层进行防突优化设计提供了依据。关键词逆冲断层地应力FLAC3D数值模拟最大主应力最小主应力中图分类号TD313文献标识码ANumericalsimulationresearchongroundstressdistributionaroundthrustfaultSongLusheng，LiShugang，YanTingxu。(1．SchoolofEnergyEngineering，XianUniversityofScienceandTechnology，Xi'an，Shaanxi，710054；2．HenanYimaCoalIndustryGroupCo．，Ltd．，

3、Yima，Henan472300，China)AbstractTakingNo．25110workingfaceinYimaCoa1Mineastheresearchobject，usingFLAC3Dsoftware。thepapermakesanumericalsimulationonthegroundstressdistributiona—roundthethrustfaultandanalyzesthestressdistributionoffaultsection，footwallsectionandtheintersectionofthecoalseams

4、sections。andsectionalongcoalseaminclinationdirectiontohaveobtainedthatbecauseofthefault。thestressofthehangingwal1andfootwalliSdiscontinu—OUS；underhighstress，thestressstatesofrocksandcoalseamsisdifferentfortheirdifferentphysicalandmechanicalproperties；distributionofmaximumprincipalstress

5、andminimumprin—cipalstressrespectivelyaccordwiththestressoftheverticalZdirectionandthehorizontalx-di—rection．Theseresultsprovidetheoreticalbasisfortheoutburstpreventionoptima1designforthecoalseamwithriskofrockburst．Keywordsthrustfault。groundstress．FLAC3Dnumericalsimulation，maximumprinci

6、palstress，minimumprincipalstress为了对断层附近冲击矿压进行预测及防治，必1义马矿区25采区概况须了解断层对其周围地应力分布规律的影响。目前，在断层与地应力的关系方面己有较多的研究成义马矿区25采区的采掘工程布置如图1所示，果。本文采用FLAC3D数值模拟软件，以义马矿该采区受到南面F16逆冲断层的影响，据现场勘区25采区地质条件为原型，对逆冲断层周围地应测资料，F16断层为压向压扭性逆冲断层，在陕渑力分布进行数值模拟，分析了断层剖面、断层下盘～义马矿区，走向110。，延展长度约45km，走向剖面与煤层截面相交线处、沿煤层倾向方向剖面的近

7、东西，倾向南略偏东，浅部倾角75。，深部倾角地应力分布。15。～35。，逆冲面上陡下缓，落差50～500m，水平错距12O～1080m，北接千秋井田，向东延入跃64中国煤炭第4O卷第2期2014年2月(工作面后方36m以外范围)。被保护层的卸压瓦Esl曹召丹，林柏泉，赵世伟．基于钻孔影响半径的保斯流量及瓦斯压力随着保护层K工作面的推进经护层卸压效果考察『J]．中国煤炭，2012(5)[6]钱鸣高，许家林．覆岩采动裂隙分布的“()”形圈历了开采前方及开采后方两次卸压过程。特征研究[J]．煤炭学报，1998(5)(3)建立了符合中梁山南矿实际情况，以本煤