特厚煤层近断层开采：覆岩破坏与滑移规律探析

本研究聚焦于特厚煤层在巨型逆断层下盘向斜一翼区域的开采问题，具体针对辽宁抚顺矿区某煤矿的实际地质情况展开。研究背景显示，煤炭作为全球能源结构的重要组成部分，断层是影响其开采的关键地质因素。以往的研究主要关注断层对煤矿开采的影响，但对特厚煤层近断层开采的研究相对较少。 理论分析部分指出，煤层开采会引发附加应力，使得覆岩和断层带岩石在总应力作用下发生变形和破裂。在这个过程中，覆岩在开采初期经历应力集中，可能出现轻微变形或离层。研究者运用了覆岩空间结构的理论，通过分析覆岩空间状态结构的失稳，来揭示断层在开挖采动下的响应。 相似实验被用来验证这些理论分析的正确性，发现覆岩在开采过程中不仅在垂直方向产生破损下沉，更显著的是在水平倾向方向发生滑移。拉张区域的覆岩容易形成空腔结构，而压缩区域则倾向于形成类似屋脊的支撑，可能导致二次垮塌。随着工作面逐渐接近断层，断层的滑移状态经历了从稳定到动态再到稳定的三个阶段。 值得注意的是，当断层活化后，其开裂程度呈现出随着地层深度增加的规律，即从较宽的层位到较窄的层位变化。这一发现对于理解和控制特厚煤层近断层开采的风险，保障煤矿安全生产具有重要的实践指导意义。 总结来说，这项研究深入探讨了特厚煤层在近断层条件下开采时的覆岩破坏移动特性，通过理论分析和实验验证，提供了对复杂地质条件下的煤矿开采策略的重要参考依据。