采动诱发逆断层滑移的理论分析及数字图像相关方法观测研究

• 作者: 王学滨 余斌 赵亮 覃崧 董伟
• 来源期刊: 安全与环境学报
• 关键词: 安全工程 开采 逆断层 断层滑移 位移 数字图像法
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 安全工程|Safety Engineering
• 页码范围: 582-589
• 页数: 8页
• 分类号: X936
• 语种: 中文
• DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2019.1120

摘要

断层是采矿工程中经常遇到的一种地质构造,研究采动诱发断层的活化规律对安全开采具有重要意义.为了研究采动诱发逆断层滑移规律,以逆断层上盘煤层上方部分岩层整体为研究对象,通过引入工作面煤壁前方支承压力经验公式和有关假定,在其水平和垂直方向上建立平衡方程,获得了断层面上剪应力和正应力公式.研究发现,二者呈线性关系.以千秋矿21221工作面为例进行理论分析,获得了断层面上剪应力和正应力随工作面与断层距离的变化规律,通过引入莫尔-库仑准则得出工作面与断层距离超过31 m才能防止断层快速滑移.以千秋矿21221工作面为原型进行相似材料模拟试验,并利用自主研发的基于粒子群优化算法和牛顿-拉斐逊迭代的数字图像相关方法计算了开采过程中断层附近的位移场以研究断层滑移规律.通过分析得出工作面与断层距离超过35 m才能防止断层快速滑移,这与上述理论分析较为一致.