断层附近矿压显现规律的相似模拟试验：采动影响分析

"该文基于曹村煤矿1010工作面地质条件，通过相似材料模拟实验，研究了采动影响下断层附近矿压显现规律。实验分两部分进行，一是工作面从断层下盘向断层推进，二是从上盘推进。结果表明，工作面接近断层时顶板稳定性降低，周期断裂步距减小，断层处正应力和剪应力最大。从上盘推进时，顶板易形成梁式结构，断层滑移量相对稳定。工作面过后，断层上下盘均有明显运动，以上盘沿断层面向下运动为主。" 本文深入探讨了采动影响下断层附近矿压显现的规律，采用相似模拟试验方法对曹村煤矿1010工作面进行了研究。这一方法能直观地再现地下开采过程中地质构造，特别是断层对矿压的影响，从而为矿井安全生产提供理论依据。 首先，当开采工作面从断层下盘向断层推进时，研究发现随着距离断层的接近，顶板的稳定性显著下降。这主要是因为断层的存在使得顶板岩层承受更大的应力，导致断裂步距减小，矿压显现加剧。同时，当工作面正好位于断层位置时，断层受到的正应力和剪应力达到峰值，这可能引发断层活动，增加巷道维护的难度和危险性。 其次，如果开采工作面从断层上盘向断层推进，试验揭示了一个显著的现象：顶板岩层容易形成梁式结构，这种结构在一定程度上可以抵抗矿压，但同时也可能导致断层的滑移。尽管如此，断层的滑移量在这一过程中相对保持稳定，这可能是因为上盘岩层的梁式支撑减轻了断层的剪切应力。 最后，当工作面穿过断层后，断层的上下盘均会出现明显的运动。这种运动主要是断层上盘沿着断层面向下相对移动，这表明断层在采动影响下的动态响应，可能对矿井的稳定性产生严重影响。这一现象提醒我们，在设计开采方案时必须充分考虑断层的动态行为，以防止因断层活动引发的安全问题。 通过对断层附近矿压显现规律的相似模拟试验，研究者提供了对矿井开采中如何应对断层影响的重要洞察。这些发现对于优化开采设计、预防事故及提高矿井安全性具有重要指导意义。同时，也强调了在实际工作中，结合地质条件、矿压控制技术和断层特征进行综合分析的重要性。