硬厚岩层下逆断层采动应力演化与活化特性研究

本文主要探讨了硬厚岩层下逆断层对煤炭开采活动产生的影响，特别是采动应力的演化和断层活化特性。研究者蒋金泉、武泉林和曲华利用三维数值计算方法，对上盘和下盘工作面在逆断层附近的开采过程中，进行了深入的模拟和分析。 当上覆硬厚岩层被逆断层切割后，工作面顶板的运动和采动应力会发生显著变化。他们发现，上盘工作面的围岩表现出倒楔形特征，这导致采动应力从工作面顶部转移到底板深层，使得围岩应力集中程度相较于下盘工作面更高。这一现象反映了断层对上方岩石的支撑减弱，增加了地层的不稳定性和潜在风险。 相比之下，下盘工作面的采动应力受工作面与逆断层距离的影响较大。研究发现，巨厚岩浆岩和其下部岩层的存在类似于一个“杠杆”，它们在煤层顶板的移动中起到关键作用，可能导致顶板的下沉和反弹。这意味着下盘工作面的煤层直接顶断层带活化的可能性相对较大，而高位岩浆岩断层带活化的可能性则较小。 具体的活化阈值是关键参数，研究指出，当下盘工作面与逆断层的距离达到40米时，断层开始显示出活跃迹象；而上盘工作面，直接顶断层带在40米距离时开始活化，高位岩浆岩断层带则在更短的距离，即30米处开始活化。这些结果对于理解和预测煤炭开采过程中的地质灾害具有重要意义，有助于工程师们制定更有效的开采策略和安全保障措施。 这篇论文通过理论模拟和实际案例分析，揭示了硬厚岩层下逆断层对煤炭开采过程中应力分布和断层行为的影响，为煤炭行业的安全开采提供了科学依据和技术指导。