三种应力的断层阻隔效应的数值模拟研究——以正断层下盘开采为例

• 作者: 王学滨 邓超群 郭长升
• 来源期刊: 地球物理学进展
• 学科: 地球科学
• 关键词: 正断层 下盘开采 阻隔效应 垂直应力 水平应力 剪切应力
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 应用地球物理学Ⅱ(海洋、工程、环境、仪器等)
• 页码范围: 1605-1611
• 页数: 7页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.6038/pg2020CC0511

摘要

断层附近应力分布研究对于断层错动诱发的天然地震、矿震等地质灾害的机理分析及预防具有重要意义.断层具有软弱、破碎的特点,会阻碍采动应力的传播,这将增加断层滑移和煤体冲击的危险.为了探究断层阻隔效应,以兖矿集团济三煤矿6303工作面地质条件为背景建立FLAC3D数值模型并计算.模型中包括13个岩层和1个45°倾角的正断层.采用界面单元模拟断层接触面和岩层接触面.获得了工作面推进过程中,垂直、水平和剪切应力的时空分布规律.通过考察断层附近煤层的应力差和断层下盘应力高值区的尺寸及应力增量,评价断层阻隔效应强弱.当工作面煤壁距断层水平距离为40～ 50 m时,工作面煤壁附近垂直、水平和剪切应力的高值区临近断层且受断层阻隔效应影响.随着工作面向前推进,上述高值区逐渐向断层上盘扩展.当工作面煤壁距断层水平距离相同时,断层对煤层垂直、水平及剪切应力的阻隔效应通常依次减弱;当其由50 m减至20 m时,断层阻隔效应增强.煤层垂直和水平应力最大值或工作面煤壁距断层水平距离为20 m和30 m时靠近工作面煤壁的峰值通常分别位于工作面煤壁前方10.5 m和11.5～13.5m;剪切应力最大值位于工作面煤壁前方11.5～14.5 m.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王学滨		195	2040	24.0	34.0
2	郭长升		2	0	0.0	0.0
3	邓超群		2	0	0.0	0.0