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采动影响下断层活化诱发冲击机理研究
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作者 张文柯 杨刚 李志强 《能源技术与管理》 2023年第1期61-64,92,共5页
针对采掘扰动时断层区冲击灾害频繁发生的现状,运用理论分析、数值模拟以及工程实践等方法,研究断层区的冲击机制。建立了断层摩擦系数力学模型,理论推导得出断层静摩擦系数和断层动态摩擦系数的公式。公式表明断层静摩擦系数与断层倾... 针对采掘扰动时断层区冲击灾害频繁发生的现状,运用理论分析、数值模拟以及工程实践等方法,研究断层区的冲击机制。建立了断层摩擦系数力学模型,理论推导得出断层静摩擦系数和断层动态摩擦系数的公式。公式表明断层静摩擦系数与断层倾角、围岩侧压系数有关,断层动摩擦系数随工作面推进距离的变化而变化。采用FLAC3D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层应力增量的变化规律,发现当工作面向断层推进时,断层应力增量先缓慢降低后迅速上升至峰值;当工作面过断层后,断层动摩擦系数先迅速下降后波动式上升至一常数。研究表明,星村矿3303工作面冲击的主要诱发因素为采动影响下断层活化,断层周围煤岩体能量积聚应力集中。现场实践表明,通过采取大直径钻孔卸压、顶板预裂爆破等防冲措施,有效降低了冲击危险性,保证了工作面的顺利回采。 展开更多
关键词 采动 断层活化 冲击矿压 断层摩擦系数 平衡结构 数值模拟
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鄂尔多斯盆地临兴西区深煤层地应力场特征及应力变化分析 被引量：7
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作者 张和伟 申建 +2 位作者 李可心 赵锦程 徐延勇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期809-818,共10页
地应力的大小及方向对深部煤层气开发影响显著。以鄂尔多斯盆地东缘临兴西区为例,基于实验测试、井壁崩落法和断层摩擦系数地应力法,分析了三向主应力的方向与大小,阐释了地应力的基本特征及其空间发育规律。结果显示:8号煤层垂向应力S ... 地应力的大小及方向对深部煤层气开发影响显著。以鄂尔多斯盆地东缘临兴西区为例,基于实验测试、井壁崩落法和断层摩擦系数地应力法,分析了三向主应力的方向与大小,阐释了地应力的基本特征及其空间发育规律。结果显示:8号煤层垂向应力S v介于44.94~50.46 MPa,平均48.47 MPa;水平最大主应力S H介于35.16~44.53 MPa,平均40.62 MPa;水平最小主应力S h介于28.79~39.45 MPa,平均33.02 MPa。9号煤层垂向应力介于45.03~50.46 MPa,平均48.57 MPa;水平最大主应力介于35.33~44.53 MPa,平均40.69 MPa;水平最小主应力介于29.01~39.45 MPa,平均33.11 MPa。误差分析显示此地应力计算结果可靠。三向地应力大小与埋深呈正相关关系。在垂向上,三向地应力相对大小表现出明显分带性,即埋深<1000 m左右为S h<S v<S H为特征的剪切型地应力带;埋深介于1000~1800 m表现为S h<S H<S v过渡带;埋深>1800 m表现为S h<S H<S v为特征的正断型地应力带。在平面上,地应力在平面上总体呈西北部低、中部与南部高、其余地区适中,主要在T-23-2井和T-19井区存在应力低值带。最大水平主应力地应力方向主要以EW-NEE向为主。地应力场的阐释将为研究区深煤层储层物性评价、勘探选区及钻完井工程设计提供地质参考。 展开更多
关键词 深煤层 井壁崩落法 断层摩擦系数法 地应力 应力类型 临兴西区 鄂尔多斯盆地
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基于地应力特征的断层滑动失稳评价方法研究 被引量：5
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作者 赵伟 柴辉婵 +3 位作者 琚棋定 刘启蒙 张宇通 武康 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第10期80-84,共5页
深部开采时高地应力影响着深部断层以及巷道的稳定性。以淮南矿区实测地应力数据为基础,通过分析不同深度的地应力特征,从地应力的角度研究得出了断层滑动失稳判据。结果表明:深部侧压系数KH值总体上大于1,Kh值均小于1,应力场类型主要为... 深部开采时高地应力影响着深部断层以及巷道的稳定性。以淮南矿区实测地应力数据为基础,通过分析不同深度的地应力特征,从地应力的角度研究得出了断层滑动失稳判据。结果表明:深部侧压系数KH值总体上大于1,Kh值均小于1,应力场类型主要为σH>σv>σh型,主要受走滑断层控制;结合库伦滑动准则和Anderson断层理论,得出淮南矿区深部逆断层滑动摩擦系数临界值为0.2,正断层和走滑断层临界值为0.4。最后应用该判据验证了淮南矿区各井田典型断层的稳定性,结果与实际情况一致,均处于稳定状态。 展开更多
关键词 淮南矿区 地应力 断层滑动失稳 深部开采 断层滑动摩擦系数
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